Glas

Primärrohstoffe und Grundstoffe

Glas ist ein vielfältig eingesetzter Werkstoff. Die Hauptbestandteile von Glas sind Siliziumdioxid (SiO2; z. B. Quarzsand), Flussmittel wie Natriumcarbonat (Soda – Na2CO3) und Kaliumcarbonat (Pottasche – K2CO3) sowie Kalziumkarbonatanteile (Kalk – CaCO3), Feldspat und Dolomit. Für die jeweilige Färbung des Glases können dem Ausgangsrohstoff Metalloxide als Färbungsmittel hinzugefügt werden (vgl. Tabelle 1). [1] Des Weiteren werden für die Glasherstellung noch diverse Zuschlagstoffe wie Läuter-, Färbe- und Entfärbemittel verwendet. [24] Diese Rohstoffe weisen spezifische Eigenschaften auf, die für die Glasherstellung entscheidend sind. Dabei können die Eigenschaften von Glas als Grundstoff über die einzelnen Rohstoffbestandteile eingestellt werden: Siliziumdioxid Siliziumdioxid, das dem Prozess als Quarzsand hinzugefügt wird, ist der Hauptbestandteil der Glasschmelze. Dabei dient Quarzsand als Glasbildner, der die molekulare Grundstruktur von Glas formt [1]. Die Schmelztemperatur des Rohstoffes liegt bei 1.860 °C. [1] Quarzsand wird in großen Sandlagerstätten an der Erdoberfläche oder in Sandgruben abgebaut, er entsteht durch intensive chemische Verwitterung von Quarzgestein. Für die Herstellung von Glas müssen die Quarzsande eine Reinheit von 99-99,8% aufweisen. [2] Natriumoxid In Form von Natriumcarbonat, umgangssprachlich Soda genannt, wird der Schmelze Natriumoxid zugeführt. Mit einer Schmelztemperatur von 850 °C wird dieser Rohstoff in der Glasherstellung als Schmelzbeschleuniger eingesetzt. [1] Natriumoxid (teilweise auch Kalziumoxid) dient damit als so genanntes Flussmittel, da es die Schmelztemperatur senkt [1]. Soda kann sowohl aus natürlichen Vorkommen abgebaut als auch synthetisch hergestellt werden. In Deutschland wird die synthetische Herstellung betrieben. Die Ausgangsstoffe für die Herstellungsverfahren, wie zum Beispiel das Solvay-Verfahren, sind Kalkstein und Natriumchlorid. [3] Kalzium- und Magnesiumoxid Diese Oxide dienen als Stabilisatoren und werden zur Erhöhung der Härte, der Festigkeit und der chemischen Beständigkeit sowie zur Verbesserung der Glaseigenschaften eingesetzt. Die Oxide werden aus dem Kalkgestein Dolomit gewonnen, der auch einen Magnesiumgehalt aufweist. Kalkstein wird in Steinbrüchen abgebaut. Die Schmelztemperatur liegt bei 2.500 °C. [1] Aluminiumoxid In Form von Feldspat, zum Beispiel als Tonerde oder Bauxit, gelangt Aluminiumoxid in den Prozess [2]. Durch den Stabilisator werden die thermischen und mechanischen Eigenschaften verbessert. Das Ziel ist die Erhöhung der Festigkeit, der Härte und der chemischen Beständigkeit. [4] Kaliumoxid Für eine erhöhte Brillanz des Glases sorgt Kaliumoxid, das der Herstellung mittels Pottasche zugeführt wird. [4] Kaliumoxid wird künstlich aus Kalilauge gewonnen. Die geringe Schmelztemperatur von 890 °C bedingt außerdem eine Nutzung des Stoffes als Flussmittel. [1] Tabelle 1: Funktion der Glasbestandteile Rohstoff Stoff Chemische Formel Funktion Quarzsand (SiO2) Siliziumdioxid SiO2 Glasbildner Soda (Na2CO3) Natriumoxid Na2O Flussmittel, senkt die Schmelztemperatur Kalk (Ca2CO3) Kalziumoxid CaO Stabilisatoren zur Erhöhung der Härte, der Festigkeit und der chemischen Beständigkeit Dolomit (CaCO3 - MgCO3) Magnesiumoxid MgO Feldspat (NaAlSi3O8) Aluminiumoxid Al2O3 Pottasche (K2CO3) Kaliumoxid K20 Flussmittel, senkt die Schmelztemperatur Werden die beschriebenen Rohstoffe zusammen eingeschmolzen und anschließend schnell abgekühlt, erstarren sie zum Grundstoff Glas. Dabei bildet sich zwischen den Atomen kein Kristallgitter aus, weswegen Glas zu den amorphen Grundstoffen zählt. Dies führt zu den charakteristischen Glaseigenschaften wie hoher Lichtdurchlässigkeit und Transparenz. Aufgrund der amorphen Struktur besitzt Glas außerdem keinen genauen Schmelzpunkt. Glas zeichnet sich durch eine hohe Resistenz gegenüber chemischen Einflüssen und einen hohen elektrischen Widerstand aus. Jedoch ist Glas spröde, schlagempfindlich und leicht zerbrechlich, was an der geringen Zugfestigkeit und Bruchdehnung des Grundstoffes liegt. Außerdem besitzt Glas eine hohe Temperaturwechselbeständigkeit und dehnt sich unter Wärme nur wenig aus. Die Glaseigenschaften werden zusätzlich durch die chemische Zusammensetzung und Wirkung der Zusätze bestimmt. [24] So weist jede Glassorte eine spezifische Zusammensetzung auf (vgl. Tabelle 2). Tabelle 2: Hauptglassorten Glassorte SiO2 Al2O3 Na2O K2O MgO CaO B2O3 PbO TiO2 Fluoride Quarzglas 100% - - - - - - - - - Behälterglas 72% 2% 14% - - 10% - - - - Flachglas 72% 1,5% 13,5% - 3,5% 8,5% - - - - Römisches Glas 70% 5% 16,5% 1% 0,5% 7% - - - - Laborglas 80% 3% 4% 0,5% - - 12,5% - - - E-Glas 54% 14% - - 4,5% 17,5% 10% - - - Emaille 40% 1,5% 9% 6% 1% - 10% 4% 15% 13% Bleikristallglas 60% 8% 2,5% 12% - - - 17,5% - - Produktion Um Glas herzustellen, werden die einzelnen Rohstoffe miteinander vermischt und in der sogenannten Schmelzwanne eingeschmolzen. Der Schmelzprozess verläuft kontinuierlich in gasbeheizten Schmelzwannen und wird in die vier Prozessschritte Schmelzen, Homogenisieren, Läutern und Abstehen unterteilt. [24] Schmelze Zuerst werden alle Rohstoffe in der Schmelze aufgeschmolzen. Dafür müssen die Rohstoffe zuerst vorbereitet werden, das heißt, sie werden auf eine geringen Korngröße (ca. 20 mm) zerkleinert. Daraufhin werden sie entsprechend dosiert und zu einem sogenannten Gemenge vermischt. Je nach Glassorte werden zum Schmelzen Temperaturen von 900 °C bis 1600 °C benötigt. [8] [9][26] Ab 900 °C sintern die jeweiligen Komponenten, sie „backen“ zusammen. In dem Schmelzintervall zwischen 1.300 °C und 1.555 °C tritt Glas als dünnflüssige Schmelze auf, wobei die Verarbeitung der Schmelze zu Produkten bei ca. 1.200 °C stattfindet. Bei diesen hohen Temperaturen ist Glas leicht verformbar. [26] Homogenisierung Die Homogenisierung wird umgesetzt, damit die Komponente im Gemenge gleichmäßig verteilt werden. Die Schmelze homogenisiert, indem Gemengebestandteile wie Hydrate, Karbonate und Sulfate zersetzt werden und als Gasblasen an die Oberfläche aufsteigen. Die aufsteigenden Gasblasen führen dabei zu der erwünschten Durchmischung der Schmelze. Damit die Schmelze vollständig homogenisiert, wird zusätzlich Luft oder Wasserdampf eingeführt. [26] Läutern Das Läutern wird durchgeführt, um noch verbliebene Gasblasen aus der Schmelze zu entfernen. Bei dem Prozess des Läuterns schwimmen die in der Glasschmelze verbliebenen Gasblasen durch Läutermaßnahmen, also die Zugabe von chemischen Läutermitteln, auf. In der Herstellung von Massengläsern kann Natriumsulfat hinzugefügt werden, das ab 1200 °C die Gase SO2 und O2 abspaltet. Diese Gase treffen auf kleinere Gasbläschen und nehmen diese mit, wodurch sich das Volumen vergrößert und zu einer höheren Auftriebskraft zur Oberfläche führt. Im Abstehbereich der Glaswanne wird die Schmelze auf Verarbeitungstemperatur (ca. 1.200 °C) abgekühlt. [26] Formgebende Glasherstellungs-Verfahren Der Werkstoff Glas kann entweder geblasen, in Formen gepresst oder unter Zuführung von Hitze gebogen werden. Bei der Glasherstellung wird zwischen formgebenden Prozessen für die Flachglas- und Hohlglasherstellung unterschieden. Für die industrielle Flachglasproduktion gibt es das Gussverfahren, das Ziehverfahren und das Floatverfahren. Industrielles Hohlglas wird durch maschinelle Blasverfahren und Pressen hergestellt; Glasrohre durch das Ziehverfahren. Um qualitativ hochwertige Hohlgläser zu produzieren, wird das Glas nach wie vor traditionell mit dem Mund geblasen. [24] Die verschiedenen Verfahren werden nachfolgend kurz vorgestellt. Floatverfahren Das Floatverfahren wird am häufigsten für die Flachglasproduktion verwendet. Es ist ein kontinuierlicher Prozess, bei dem die Glasschmelze bei einer Temperatur von 1.100 °C auf ein Zinnbad gegossen wird. Die Glasschmelze schwimmt auf dem flüssigen Metall, da sie eine geringere Dichte besitzt. Auf dem Zinnbad entsteht eine idealglatte Glasmasse. Damit Luftsauerstoff nicht mit dem flüssigen Zinn reagiert, wird eine Schutzgasatmosphäre aufgebaut. Im Floatverfahren durchläuft das Glas unterschiedliche Temperaturbereiche. Wichtig dabei ist, dass das Glas langsam und spannungsfrei abkühlt. Wenn die Glasmasse auf 600 °C heruntergekühlt ist, wird das Glasband vom Zinnbad entfernt und in einem Kühlofen auf Rollen spannungsfrei und gleichmäßig abgekühlt. Floatglas kann eine Dicke zwischen 0,4 mm und 25 mm und eine Breite von bis zu 3 m aufweisen. Eine Nachbearbeitung ist nicht erforderlich, das Glas wird abschließend gewaschen und auf die benötigten Formate zugeschnitten. Es weist eine leichte Grünfärbung auf, da im Glas Eisenoxide eingebunden sind. [24] Gussverfahren Beim Gussverfahren wird die flüssige Glasmasse zwischen zwei mit Wasser gekühlten Formwalzen geformt, sodass sowohl glatte als auch strukturierte Glasoberflächen hergestellt werden können. Bei der Gussglastechnik werden durchscheinende, aber blickdichte Flachgläser mit einer Lichtdurchlässigkeit zwischen 50% und 80% hergestellt. [24] Ziehverfahren Beim Ziehglasverfahren wird ein Glasband durch eine feuerfeste Düse aus der Glasschmelze durch sich drehende Walzpaare nach oben in einen Kühlschacht gezogen, wo es erstarrt und langsam abkühlt. [24] Zur Herstellung von Flachglas wurde das Ziehverfahren hauptsächlich vom Floatverfahren verdrängt, es wird nur noch zur Herstellung von Dünngläsern eingesetzt. Es wurde verdrängt, da es nach dem zweiten Weltkrieg einen großen Bedarf an Flachglas gab und für die Massenproduktion ein Verfahren für einen größeren Glasdurchsatz benötigt wurde. Daher wurde das Floatverfahren entwickelt, bei dem das Endprodukt nicht aufwendig geschliffen oder poliert werden muss. [33] Um Glasrohre (Hohlglasherstellung) herzustellen wird das Danner-Verfahren eingesetzt. Dabei wird kontinuierlich Glasschmelze auf ein sich langsam drehendes Tonrohr (die sogenannte Dannerpfeile) aufgetragen und durch eine Luftzufuhr wird die zähflüssige Masse am unteren Ende ausgezogen. Diese Hohlform erstarrt schließlich zu einem Rohr. [24] Maschinelle Blasverfahren Beim maschinellen Blasverfahren wird die Glasmasse durch Pressluft in Form geblasen. Der Prozess ist zweigeteilt. Zuerst wird ein Vorformling erstellt, der bei der endgültigen Werkzeugformung erneut erwärmt und in die gewünschte Form geblasen wird. Dabei wird zwischen drei Verfahrensvarianten unterschieden: dem Blas-Blasen (vgl. Abb. 2), dem Saug-Blasen (vgl. Abb. 3) und dem Press-Blasen (vgl. Abb. 4). Beim Prinzip des Blas-Blasens wird ein vorgeformter Glasposten in eine Vorform gefördert und eine Rohflasche wird geblasen, die im weiteren Schritt in einer Fertigform fertiggeblasen wird. Das Blas-Blas-Verfahren ist das traditionelle Verfahren zur Hohlglasherstellung. Beim Saug-Blasen wird die Schmelze aus dem Glasbad angesaugt und anschließend mit Pressluft in Form geblasen. Beim Press-Blasen wird ein vorgeformter Glasposten in einer Vorform durch einen Stempel zu einem Rohgefäß gepresst. Dieses Rohgefäß wird in einer Fertigform fertiggeblasen. [24] Pressen Beim Glaspressen wird die Glasschmelze zwischen zwei Werkzeugformhälften in die vorgegebene Form gepresst. [24] Abbildung 1: Glasherstellung, eigene Darstellung nach Abbildung 2: Blas-Blas-Verfahren, eigene Abbildung nach Abbildung 3: Saug-Blas-Verfahren, eigene Abbildung nach Abbildung 2: Press-Blas-Verfahren, eigene Abbildung nach Neben dem Herstellungsprozess ist auch der Abkühlvorgang für die Eigenschaften des Glases entscheidend. Wenn das Glas zu langsam abgekühlt wird, können lokale Kristallisationen auftreten, wodurch eine Trübung des Glases entsteht. [24] Nachdem die fertiggestellten Gläser abgekühlt sind, wird eine Qualitätssicherung durchgeführt, bei der Scherben zurücklaufen und Gläser, die die Qualitätsanforderungen nicht erfüllen, aussortiert werden. Anschließend wird das Glas verpackt und zum Lager versendet. [24] Glassorten Es gibt verschiedene Glassorten, aber keinen einheitlichen Ansatz, der den Werkstoff in unterschiedliche Glassorten einteilt. Glassorten können nach ihrer chemischen Zusammensetzung, nach ihrem Fertigungsprinzip und ihrer Lieferform oder nach ihrer Verwendung eingeteilt werden. Die wichtigsten Glassorten nach der chemischen Zusammensetzung machen mit insgesamt 95% der jährlichen Produktion Kalknatrongläser, Bleigläser und Borosilikatgläser aus. Spezialgläser haben spezielle chemische Eigenschaften und werden für bestimmte Anwendungen hergestellt. Technische Gläser können sowohl oxidische (z. B. Quarzglas) als auch nicht oxidische Glassorten (z. B. Fluoridglas) sein (vgl. Tabelle 3). Die wichtigsten Glassorten nach Fertigungsprinzip sind Hohlgläser, die teilweise auch Behälterglas genannt werden (60% aller Glasprodukte), Flachgläser (25% aller Glasprodukte) und Glasfasern (5% aller Glasprodukte). Die Einteilung nach Verwendung teilt die Gläser in Verpackungs- und Wirtschaftsgläser, Sicherheitsgläser, Schutz- und Isoliergläser, Baugläser, optische Gläser und Sondergläser ein. [24] Tabelle 2: Hauptglassorten Name Gehalt Quarzsand Besondere Zuschlagsstoffe Eigenschaften Verwendung Kalknatronglas 100% keine Lichtdurchlässig, glatte Oberfläche, dehnt sich bei Hitze schnell aus, hohe chemische Resistenz Getränkeflaschen, Lebensmittelgläser, Flachglas Bleiglas 54-65% Bleioxid Hohe Lichtbrechung, lässt sich gut schleifen, elektrisch isolierende Eigenschaft. Bleioxidgehalt < 18 Ma.-% = Kristallgläser || Hochwertige Trinkgläser, Schalen, Vasen, Aschenbecher, Strahlenschutzgläser Borosilikatglas 70-80% Bortrioxid Hohe Beständigkeit gegenüber chemischen Einwirkungen und Temperatur, stoßfest, einfach zu verarbeiten Laborgläser, feuerfestes Geschirr, pharmazeutische Industrie, Glühbirnen Spezialgläser unterschiedlich unterschiedlich Besondere technische und chemische Ansprüche abhängig von unterschiedlicher Zusammensetzung Brillengläser, Ferngläser, Glaskeramik, Sicherheitsglas Kalknatrongläser Bleigläser Borosilikatgläser Spezialgläser Abbildung 2: Blas-Blas Verfahren Abbildung 3: Press-Blas Verfahren Produktionszahlen Im Jahr 2021 wurde insgesamt 7,8 Mio. Tonnen Glas produziert. Der größte Anwendungsbereich für Glaserzeugnisse stellt die Behälterglasindustrie dar. 2019 betrug der Anteil an Behälterglas an der gesamten Glasproduktion in Deutschland 56%, wobei der Anteil an Flachglas bei 28,8% lag. 2021 wurden rund eine Million Tonnen Glas- und Steinwolle verarbeitet. Die Produktion von speziellen Gläsern für den Haushalt, die Forschung oder die Wirtschaft hatte dagegen nur einen geringen Anteil von 4,7% (vgl. Abbildung 4). [12] Die Glasproduktion stagniert in den letzten Jahren und ging Anfang 2023 im Vergleich zu Anfang 2022 um 0,6% leicht zurück. Ein besonderer Rückgang wies die Herstellung von Glasfasern mit einer Abnahme von 15% auf und die Flachglasherstellung mit minus 10,5%. Die Produktion von Hohlglas stieg wiederum im Januar 2023 im Vergleich zu Januar 2022 um 3,2%.[34] Abbildung 4: Glasproduktion im Jahr 2019 und die Anteile der einzelnen Glasbranchen Energiebedarf Für die Glasherstellung sind die örtliche Nähe zu den Hauptrohstoffen (Quarzsand und Altglas), der Zugang zu Energie (für den Schmelzprozess) und die Logistik für den Massenguttransport entscheidend. Die Glasherstellung ist ein energieintensiver Prozess mit hohen CO2- und NOx-Emissionen. Allein im Jahr 2015 hat die Glasindustrie insgesamt 4,9 Millionen Tonnen CO2 emittiert. [28] Der Wirtschaftszweig war 2021 auf Platz vier der energieintensivsten Industriebranchen in Deutschland. Für die Produktion von Glas und Keramik wurden 7,4% der von der Industrie verbrauchten Energie aufgewendet. Dabei macht der Energieverbrauch der Glasindustrie rund 289 PJ aus. Der wichtigste Energieträger bei der Glasherstellung ist mit 38,1% Erdgas. [34] Um dies zu minimieren, ist der Einsatz von Altglasscherben entscheidend. Der Scherbeneinsatz reduziert Rohstoff- und Energieverbrauch, da die Scherben einen niedrigeren Schmelzpunkt als das Rohgemenge haben und weniger primäre Rohstoffe eingesetzt werden müssen. Durch die niedrigeren Schmelztemperaturen von Altglasscherben im Gegensatz zu dem Rohstoffgemenge bei der Primärherstellung sinkt der Energiebedarf pro 10 M.-% eingesetztem Altglas etwa um 2% - 3%. [12] Bei einer reinen Scherbenschmelze wird ca. 25% Schmelzenergie weniger verbraucht. Neben der Rohstoff- und Energieeinsparungen ist der Vorteil der Scherbenzugabe auch die Entlastung der Abfalldeponien. [33] Umsatz der Glasproduktion Im Jahr 2021 hat die Glasindustrie insgesamt einen Umsatz von 10,2 Mrd. Euro verzeichnet. Die umsatzstärksten Branchen der Glasindustrie in Deutschland sind die Flachglasveredelung mit 39,1% und die Behälterglasherstellung mit 21,3% (vgl. Abbildung 5). Die Glasindustrie hat zwischen den Jahren 2021 und 2022 ein Umsatzplus von fast einem Viertel (24,3%) verzeichnet und im Jahr 2022 somit 12,7 Mrd. Euro erwirtschaftet. Als Ursache für die gestiegenen Umsätze in der Glasindustrie werden gestiegene Energie- und Rohstoffpreise genannt. [14] Glasprodukte für Privathaushalte und die Wirtschaft haben sich Anfang des Jahres 2023 im Vergleich zum Vorjahresmonat deutlich verteuert. Die Erzeugerpreise für Glas und Glaswaren lagen Januar 2023 26,9% über denen des entsprechenden Vorjahresmonats. Am stärksten haben sich Glasflaschen aus nicht gefärbtem Glas mit 40,2% gegenüber Januar 2022 verteuert. Ein Grund dafür sind höhere Energie- und Rohstoffpreise, die sich besonders auf die Preise von Flaschenglas und Konservengläser auswirken. Soda war im Januar 2023 um 58,5% teurer als im entsprechenden Vorjahresmonat, Quarzsand kostete 30,4% mehr und gemahlener Kalkstein war 27,3% teurer. Die Energiepreise waren im Januar 2023 im Durchschnitt 32,2% höher als im entsprechenden Vorjahresmonat. Der Erzeugerpreisindex ohne Berücksichtigung der Energie stieg im selben Zeitraum um 10,7%. [34] Nutzung Die größte Anwendungsbereich für Glaserzeugnisse stellt die Behälterglasindustrie dar. 2019 betrug der Anteil an Behälterglas an der gesamten Glasproduktion in Deutschland 56 %. Der Anteil an Flachglas betrug 27,3 %. Rund 1 Million Tonnen wurden 2019 zu Glas- und Steinwolle verarbeitet. Die Produktion von speziellen Gläsern für den Haushalt, die Forschung oder die Wirtschaft nahm dagegen nur einen geringen Anteil von 3,8 % ein. Die Werte sind in Abbildung 4 dargstellt. Die umsatzstärkste Branche der Glasindustrie in Deutschland ist allerdings nicht die Behälterglasindustrie sondern die Flachglasveredelung. Dazu zählt beispielsweise die thermische und chemische Veredelung von Flachgläsern. Es folgt die Behälterglasherstellung mit einem Umsatzanteil von 25%. In Abbildung 5 sind die verschiedenen Branchen und die prozentuale Verteilung der Umsätze dargestellt. Abbildung 5: Umsatz der Glasindustrie in Deutschland nach Branchen 2019 Die Bauindustrie ist mit fast 50% Anteil am Produktionswert der größte Abnehmer der Glasindustrie. An zweiter Stelle steht die Ernährungs- und Getränkeindustrie. Die Chemie-, Pharma- und Kosmetikindustrie haben genauso wie die Automobilindustrie und die sonstige Anwendungen jeweils etwa einen Anteil von 10 %. Der Anteil für Haushalt und Gastronomie mit 4 % fällt genauso wie der Anteil der Kunststoff- und Textilindustrie eher gering aus. Die Verteilung der Kunden der Glasindustrie können Abbildung 6 entnommen werden. Abbildung 6: Kunden der Glasindustrie 2019 Recyclingrohstoff Vor dem eigentlichen Glasrecycling kann die im Kreislaufwirtschaftsgesetz höher gestellte Wiederverwendung von Glasflaschen erfolgen. Glasflaschen, die über das Pfandsystem gesammelt wurden, können nach einer gründlichen Reinigung wieder befüllt werden. Nach etwa 50 Spülvorgängen werden Optik und Funktion des Verschlusses beeinträchtigt. Die aussortierten Flaschen können als Altglas in Form farblich gleichen Scherben dem Herstellungsprozess zugegeben werden. Altglas kann unendlich oft eingeschmolzen werden. Klassisches Behälterglas hat die Abfallschlüsselnummer 15 01 07, Glas aus Bau- und Abbruchabfällen die Schlüsselnummer 17 02 02 und Abfall aus der Herstellung von Glas und Glasprodukten die Schlüsselnummer 10 11. Auch Reststoffe des Recyclingprozesses können recycelt werden. Hier bietet sich zum Beispiel der Einsatz als Reflektoren in Straßenmarkierungen, als Dämmstoff oder beim Sandstrahlverfahren an. In Abbildung 7 ist der Glas-Recycling-Kreislauf schematisch dargestellt. Abbildung 7: Der Recyclingkreislauf von Glas Recyclingverfahren Behälterglas Zunächst werden die farblich getrennten Scherben mechanisch aufbereitet. Zwei beispielhafte Aufbereitungskonzepte sind in Abbildung 8 dargestellt. Das angelieferte Glas wird zunächst einer groben Siebung und einer manuellen Vorsortierung unterzogen. Die Fraktion größer 60 mm wird nach der Siebung als NE – Schrott aussortiert. Je nach Anlagenkonzept besteht die mechanische Aufbereitung zudem aus einer Absaugung, einen oder mehreren Magnetabscheidungen, Zerkleinerungen und Siebungen bei verschiedenen Maschenweiten. Abschließend wird das Altglas einer optischen Sortierung mittels Infrarottechnologie unterzogen. Die Sensorsortierung stellt einen maßgeblichen Schritt in der Altglasaufbereitung dar. An Altglas werden hohe Anforderungen bezüglich der Reinheit gestellt. In einer Tonne Altglas für dürfen sich maximal 25 g Keramik, Stein und Porzellan (KSP-Fraktion) und maximal 5 g Nichteisenmetalle befinden. Auch für andere Störstoffe müssen Grenzwerte eingehalten werden. Die Fraktion Keramik, Stein und Porzellan hat einen höheren Schmelzpunkt als Glas und würde somit zu Einschlüssen in dem fertigen Glasprodukt führen. Metalle können eine Zerstörung des Schmelzwannenbodens mit sich bringen. Neben den Anteilen an Störstoffen ist auch die Farbreinheit der Altglasscherben von hoher Bedeutung für den Einsatz als Sekundärrohstoff. Gegenüber Verunreinigungen durch andersfarbige Altglasscherben ist Weißglas am empfindlichsten. Der Fremdfarbenanteil darf maximal 0,3% betragen ("eine grüne Sektflasche pro Tonne Weißglas"), wohingegen er bei braunem Glas bis zu 8% betragen kann. Bei Grünglas ist ein Fremdfarbenanteil von bis zu 15% akzeptabel. In diese Fraktion gehört auch blaues Glas. Beispielhaftes Aufbereitungsverfahren für Altglas Durch die niedrigeren Schmelztemperaturen von Altglasscherben im Gegensatz zu dem Rohstoffgemenge bei der Primärherstellung sinkt der Energiebedarf pro 10 Massen-% eingesetztem Altglas etwa um 2% - 3%. Dazu werden Rohstoffe eingespart und somit auch die Enegie, die für den Abbau- und Herstellungsprozess benötigt werden würde. Recycling anderer Glassorten Auch andere Glassorten als Behälterglas bzw. Kalk-Natron-Glas können recycelt werden. Diese Prozesse sind allerdings oft aufwendig und wirtschaftlich nicht rentabel. Bleiglas wird derzeit teilweise als Schlackenbildner in der Bleiindustrie eingesetzt. Es gibt Verfahren, mit denen das Bleiglas eingeschmolzen und das enthaltene Blei durch Reduktion zurückgewonnen wird. So kann aber nur ein kleiner Teil des anfallenden Bleiglasabfalls verwertet werden. Auch der Wiedereinsatz von Bleiglas, zum Beispiel als Scheiben für Röntgenräume findet kaum noch statt. Auch Flachglas kann gesammelt, eingeschmolzen und erneut zu Flachglas verarbeitet werden. Je nach Reinheit ist auch der Einsatz in der Behälterglasproduktion oder als Dämmwolle, Schmirgelpapier oder Glasbaustein möglich. Das Einschmelzen und wiederverwenden von Spezialglas wird nur in seltenen Fällen praktiziert. Hier sind die Quoten für den Wiedereinsatz sehr niedrig. Verwertungsquoten Verwertungsquote von Verpackungsglas 2019 lag das gesamte Abfallaufkommen von Glas in Deutschland bei 2.640.000 Tonnen und machte damit 5,2% des gesamten Abfallaufkommens aus. Davon wurden 1000 Tonnen durch Ablagerung beseitigt. 1000 Tonnen wurden der energetischen Verwertung zugeführt. 2.638.000 Tonnen wurden der stofflichen Verwertung zugeführt. Das entspricht einer Verwertungsquote von fast 100%. . 2020 machte Altglas 4,6% des Hausmülls in Deutschland aus. Die Verwertungsquote von Glas als Verpackungsmaterial lag in 2018 bei 83% . In Abbildung 9 sind die Verwertungsquoten einiger Jahre von 1997 bis 2018 dargestellt. Es ist zu erkennen, dass die Quote seit 2016 sinkt. Das ist auf den steigenden Preis der Altglasscherben zurückzuführen, sodass der Einsatz dieser nicht mehr lohnenswert ist. Der Einsatz von Altglasscherben unterscheidet sich je nach Glasfarbe. 2006 wurden im Durchschnitt 40% Altglas für die Produktion von Braunglas verwendet, bei Weißglas waren es 57%. Bei der Grünglasproduktion lag der Einsatz von Altglas bei 63%. Proben im MassLab 1-05-001 1-05-002 3-05-002 3-05-004 3-05-005 3-05-006 3-05-007 3-05-008 3-05-010 4-05-001 4-05-002 4-05-003 4-05-004 4-02-008 Literaturverzeichnis