Fragenkatalog Glas

Question 1

Aufgrund welcher Standortfaktoren ließen sich Glasbläser zunächst in Wäldern nieder?

Answer 1

Holz als Energie für Schmelzprozesse

Question 2

Erläutern Sie die grundlegenden Mechanismen, die Recyclingaktivitäten bestimmen.
Konkretisieren Sie diese Ausführungen am Beispiel Glas.

Answer 2

Wirtschaftliche & technische Machbarkeit
Markt & Nachfrage
Preis von Primärrohstoff & Energie

Question 3

a) An welchem Faktor messen Sie die Bedeutung des Recyclings für eine Branche?
b) Welche Bedeutung hat daran gemessen das Recycling für die Hohlglas- und die Papierindustrie?

Answer 3

Einsatz von Sekundärrohstoffen (Glasscherben) bei der Produktion

Question 4

Nennen Sie die primären Rohstoffe, die zur Glasproduktion benötigt werden, und erläutern Sie deren Funktion.

Answer 4

Quarzsand (70%) -> Glasbildner
Soda (Natriumkarbonat) (13%) -> Flussmittel, senkt die Schmelztemperatur
Kalk (10%), Dolomit (1%), Feldspat (4%) -> Stabilisatoren zur Erhöhung der Härte, Festigkeit & chem. Beständigkeit
Pottasche (Kaliumkarbonat) (1%) ->erhöht die Brillanz
Metall-Ionen (1%) ->Färbemittel

Question 5

Welcher Rohstoff wird in der Glasherstellung als Färbemittel eingesetzt?

Answer 5

Metall-Ionen (Cr3+, Ni2+, Fe3+, u.a.)

Question 6

Wie oft kann Altglas ohne Qualitätsverluste wiederaufbereitet und eingeschmolzen werden?

Answer 6

unendlich oft (ggf. Farbänderung)

Question 7

Welche Primärrohstoffe werden durch das Hohlglasrecycling substituiert?

Answer 7

Bei Hohlgläsern handelt es sich meist um Kalk-Natron-Gläser. Substituiert werden:
Quarzsand
Soda
Pottasche
Feldspat
Kalk
Dolomit

Question 8

Nennen Sie mögliche Verwertungswege für aufbereitete Glasscherben.

Answer 8

Scherbenverwertung in der
o Behälterglasindustrie: Einsatz von Altglasscherben (Einsatz bis zu 90 %, Ø 60%)
o Flachglas/Spezialglasindustrie: Einsatz von Produktionsscherben (Einsatz: 20 bis 40 %)
Einsatz in der Keramikindustrie
Reflektor in Straßenmarkierungen
Anwendung beim Sandstrahlverfahren
Dämmstoff aus Recyclingglas
Einsatz im Garten und Landschaftsbau

Question 9

Benennen Sie die einzelnen Schritte des Herstellungsprozesses
von Glas. An welcher Stelle können Glasscherben als sekundärer
Rohstoff eingebracht werden?

Answer 9

1. Rohstoffanlieferung
2. Mischer
3. Altglaszugabe
4. Schmelze
5. Speiser

Question 10

Welcher Prozessschritt in der Glasherstellung ist besonders empfindlich gegenüber Fremdstoffen? Begründen Sie.

Answer 10

Schmelzprozess ist besonders empfindlich
o Zentraler Prozess für die Produktqualität  keine Verunreinigungen für Qualitätserhaltung
o Beschädigung der Schmelzwanne durch Schwermetalle

Question 11

Glasflaschen und deren Produktion sind technisch in den letzten 50 Jahren wesentlich verbessert worden. Woran
ist diese Verbesserung messbar? Warum ist diese Verbesserung für den Produzenten interessant?

Answer 11

Glasflaschen werden dünnwandiger -> geringeres Gewicht
o Rohstoff- und Energieeinsparungen
o geringere Transportkosten & Emissionen durch geringeres Gewicht
o Konkurrenz mit PET

Question 12

Welches Problem ergibt sich aus den immer dünnwandiger produzierten Glasflaschen für den Recycler?

Answer 12

Qualitätsanforderungen werden immer höher -> bessere Sortierung notwendig

Question 13

Welche Glasarten werden in Deutschland produziert? Welche Art ist für das Recycling besonders interessant und warum?

Answer 13

Nach Fertigungsprinzip und Lieferform:
Flachgläser
Hohlgläser
Glasrohre
Schaumgläser
Glaswolle
Glasfasern
Farbgläser
Nach Verwendung:
Verpackungs- und Wirtschaftsgläser
Sicherheitsgläser
Schutz- und Isoliergläser
Baugläser
optische Gläser
Sondergläser

Question 14

Benennen Sie die 3 häufigsten Glassorten, die nach ihrer chemischen Zusammensetzung in der Glasproduktion
unterschieden werden. Nennen Sie die 3 Eigenschaften je Glassorte sowie jeweils ein Einsatzgebiet.

Answer 14

Kalknatrongläser
o Erweichungstemperatur liegt bei etwa 700°C
o Lichtdurchlässig
o Dehnt sich bei Hitze schnell aus
o Leicht zu reinigen durch glatte, porenfeine Oberfläche
o hohe chemische Resistenz
o Einsatzgebiet: Getränkeflaschen, Lebensmittelgläser, Trinkgläser, Flachglas, Glasfasern
Bleigläser
o Bleioxidgehalt < 18 Ma.-% = Kristallgläser
o hohe Lichtbrechung
o Dichte höher als von Kalknatrongläser
o Lässt sich sehr gut schleifen, schneiden und graviere
o Einsatzgebiet: Hochwertige Trinkgläser, Schalen, Vasen, Aschenbecher & Ziergegenstände
Borosilikatgläser
o gute Temperaturwechselbeständigkeit
o hohe chemische Resistenz & Hitzebeständigkeit
o wenig spröde & haben hervorragende stoßfeste Eigenschaften
o maximale Einsatztemperatur bei etwa 500°C
o Einsatzgebiet: chemische Industriegläser, Laborgläser, Glühbirnen, Thermometer, „feuerfestes
Geschirr“

Question 15

Welche Glassorte ist für den Recyclingprozess besonders kritisch? Warum?

Answer 15

Bleiglas: Veränderung der chemischen Zusammensetzung der Schmelze

Question 16

Für welche Bereiche wird in Deutschland produziertes Glas hauptsächlich verwendet? Welche Anteile nehmen die Anwendungsgebiete an der Gesamtproduktion von Glas jeweils ein?

Answer 16

Behälterglas ~ 56,0%
Flachglas ~ 27,3%
Glas- und Steinwolle ~ 13,0%
Spezielle Gläser für Haushalte, Forschung und Wirtschaft ~ 3,8%

Question 17

Welche Konsequenzen für das Glasrecycling ergeben sich aus dem Herstellungsprozess und der rohstofflichen
Zusammensetzung der einzelnen Glassorten?

Answer 17

Glasrecycling kann nur Sortenrein erfolgen, was eine Sortentrennung erforderlich macht -> andere
Glassorten gelten als Störstoffe oder Fehlwürfe->Reinigungsabfall

Question 18

Nennen Sie Gründe, warum sich Glashütten an bestimmten Standorten ansiedeln (Standortvoraussetzungen).

Answer 18

Zugang zum Rohstoff (primär & sekundär)
Zugang zu Energie
Logistik für Massentransport

Question 19

Warum können Glasflaschen nicht unendlich als Mehrwegflaschen (leeren – wieder befüllen) benutzt werden?

Answer 19

Nach ca. 50 Reinigungen sind Glasflaschen „verbraucht”, was die Dichte, den Verschluss oder die Optik
betrifft

Question 20

Welcher industrielle Zweig dominiert die Behälterglasindustrie in Deutschland?

Answer 20

Getränkegläser, Nahrungsmittelbehälter

Question 21

Warum ist das Recycling für die Behälterglasindustrie interessanter als für die Hersteller von Flachglas und
Spezialglas?

Answer 21

größere Mengen
geordnete & schnellere Erfassung
hoher Preisdruck in Behälterindustrie
für Hersteller von Flachglas und Spezialglas als profitablen Branchen ist der Einsatz sekundärer Rohstoffe
weniger interessant -> ökonomisch nicht sinnvoll

Question 22

Im oder am Flachglas sind häufig „funktionserweiternde Werkstoffe“ zu finden, die während der Aufbereitung
entfernt werden müssen. Nennen Sie Beispiele für „funktionserweiternde Werkstoffe“.

Answer 22

Folien auf und zwischen den Gläsern 
Eingeblendete Displays
Stromleiter auf oder in den Scheiben zur Beziehung
Antennenleiter in Front- & Heckscheiben
Scheibeneinfassungen
Alu-Abstandshalter bei Isoliergläsern
Spiegelsockel an den Frontscheiben
Draht in Drahtglas

Question 23

Nennen Sie Standortfaktoren für die Aufbereitungsanlagen von Glas.

Answer 23

Nähe zu Sammelstellen
Logistik für Massenguttransport
Verfügbarkeit von Energie

Question 24

Warum lohnt sich der Einsatz von sekundären Glasscherben für die Produzenten von Glas?

Answer 24

Reduzierung des Rohstoffverbrauchs -> unendlich oft ohne Qualitätseinbußen einschmelzbar
Reduzierung des Energieverbrauchs -> Scherben besitzen einen niedrigeren Schmelzpunkt
Pro 10 Ma.-% Altglas können bis zu 3 % Energie gespart werden

Question 25

Wovon hängt der Einsatz von Altglasscherben bei der Behälterglasherstellung ab? Zu welchen Anteilen werden
Altglasscherben jeweils eingesetzt?

Answer 25

abhängig vom Preis des Primär- bzw. Sekundärrohstoffs sowie vom Energiepreis
Einsatz von Altglasscherben bis zu 90 %, Ø 60%

Question 26

Nennen Sie einen werkstofflichen Grund, warum Hohl- und Flachglas nicht gemeinsam recycelt werden können.

Answer 26

unterschiedliche chemische Zusammensetzung
Hohlglas meist eingefärbt
Flachglas hat einen höheren Schmelzpunkt als Behälterglas

Question 27

Warum wird Altglas (Hohlglas) nach Farben getrennt erfasst?

Answer 27

Fehlfarben können zu ungewollten Verfärbungen im Produkt führen

Question 28

Welche störenden Inhaltsstoffe müssen in der Altglasaufbereitungsanlage mittels mechanischer Trenntechnik aus dem Scherbengemisch entfernt werden, bevor die Altglasscherben der Glasproduktion zugeführt werden können?

Answer 28

KSP
Fehlfarben
Organik
Metalle (auch Schwermetalle)
Sonstige Störstoffe

Question 29

Welche Sortiertechnologie hat für die Hohlglasaufbereitung die größte Bedeutung? Welche Trennaufgabe
übernimmt sie im Aufbereitungsprozess?

Answer 29

Optische sensorgestützte Sortierung ->Sortierung nach Farbe -> Fehlfarben werden ausgeblasen

Question 30

Welche Fremdstoffe dürfen nicht in den Altglasscherben enthalten sein, die an die Glashütten geliefert werden und warum?

Answer 30

KSP -> höherer Schmelzpunkt als Glas bei gleicher Dichte, führen zu Einschlüsse & Ausschuss
-> Organische Verunreinigungen -> Tolerierung je nach Schmelzprozess, Veränderung der chemischen
Zusammensetzung der Schmelze
Metalle ->zerstören Schmelzwannenboden, Ausschuss von Silizium
Schwermetalle -> Veränderung der chemischen Zusammensetzung der Schmelze
sonstige Störstoffe

Question 31

Wofür steht die Abkürzung KSP?

Answer 31

Keramik, Steine, Porzellan

Question 32

Nennen Sie die stoffspezifischen Mengen an Störstoffen, die im Altglas enthalten sein dürfen. (Als Tabellenfrage:
Tragen Sie in der Tabelle die Reinheitsanforderungen ein, die für den Sekundärrohstoff Altglas typischerweise gelten.)

Answer 32

Störstoff - Max. Fremdanteil
KSP < 20 g/t
Glaskeramikteile > 10mm 5 g/t
Glaskeramikteile =< 10mm < 10 g/t
NE-Metalle < 3 g/t
FE-Metalle < 2 g/t
Schwermetallgehalt < 200 g/t
(Kumulativ für Pb, Cd, Cr(VI), Hg)
Lose organische Stoffe < 300 g/t
Feuchtigkeit < 2%

Question 33

Welche Auswirkung haben KSP-Einschlüsse in Hohlgläsern?

Answer 33

Setzen die Stabilität des Glases herab
Ausschuss
Optisch nicht ästhetisch

Question 34

Warum sind Alukapseln für den Aufbereiter von Altglas (Glasrecycler) kein primärer Störstoff?

Answer 34

weil der Aufbereiter das Alu sammelt und weiterverkauft

Question 35

Der maximal zulässige Anteil von Organik in Scherben ist im Vergleich zu KSP oder Metallen relativ hoch. Warum?

Answer 35

Organik verbrennt überwiegend -> Einfluss auf die chemische Zusammensetzung trotzdem möglich

Question 36

Warum ist der Feuchtegehalt von Altglas auf < 2 Ma.-% beschränkt?

Answer 36

Je höher der Feuchtegehalt, desto höher ist der Energieverbrauch im Schmelzprozess

Question 37

a) Wie hoch ist der Sortierverlust bei der Altglasaufbereitung?
b) Für welche Verwertungswege eignen sich die aussortierten Reste?

Answer 37

a) ca. 10%
b)
Einsatz in der Keramikindustrie
Reflektor in Straßenmarkierungen
Anwendung beim Sandstrahlverfahren
Dämmstoff aus Recyclingglas
Einsatz im Garten- & Landschaftsbau

Question 38

Welchen Grund gibt es für den Einbruch der Behälterglaserfassung in Deutschland?

Answer 38

Substitution durch PET-Flaschen -> günstigere Rohstoffkette & leichter

Question 39

Glas wird schmelzflüssig verarbeitet, wie hoch ist die Verarbeitungstemperatur?

Answer 39

800°C – 900°C (sintern)
1300°C – 1555°C (dünnflüssige Schmelze)
1200°C (Verarbeitung der Schmelze zu Glasproduktion)