Glasrecycling

mini|Sammel-Iglus aus Glasfaser-Polyester für Altglas in Berlin. Beim Hochheben an einer Öse bleiben die zwei Bodenklappen geschlossen; Zug dann am anderen Auge lässt den Sammelinhalt in das Behälterabteil rutschen. (2012) mini|Altglas-Sammelcontainer in Belfast mit Strafhinweis "On The Spot Fine 50 £ For Littering" (2010) mini|Sammlung zerbrochener Maßkrüge (Oktoberfest) für das Recycling

Als Glasrecycling wird das Sammeln und stoffliche Wiederverwerten von gebrauchtem Glas bezeichnet, wobei das Altglas aufbereitet und in Glasschmelzwannen eingeschmolzen wird. Die Reinigung und Wiederbefüllung von Verpackungsgläsern ist demgegenüber ein Verfahren der Wiederverwendung und kein Recycling im Sinne der EU-Abfallrahmenrichtlinie.

Aufgrund chemischer Unterschiede werden Hohlglas und Flachglas getrennt recycelt. Während sich die Recyclingquoten für Behälterglas – zumindest in Europa und Japan – auf hohem Niveau bewegen, werden Flachglasprodukte kaum systematisch erfasst und selten in qualitativ gleichwertigen Anwendungen wiederverwertet. Die weltweiten Recyclingraten für Behälterglas liegen etwa dreimal so hoch wie die für Flachglas.

Geschichte mini|hochkant|Wöchentliche Altstoff-Sammelaktion des VEB Altstoffhandel, Neustrelitz, 1955

Archäologische Funde und historische Quellen belegen, dass Glasbruch bereits seit der Antike bei der Glasherstellung benutzt wird. Zur Zeit des Römischen Reiches importierten die Glaswerkstätten im Westen Rohglas aus der Primärglasproduktion im Nahen Osten, um es in kleinen Öfen wieder einzuschmelzen und zu verarbeiten. Mit dem Zusatz von Scherben aus zerbrochenen Gefäßen oder aus Abfällen des Herstellungsprozesses ließen sich Rohstoffe und Energie sparen, denn Glasbruch verringerte die Schmelztemperatur und erleichterte die Fusion der Grundkomponenten bzw. der Rohglasbrocken. Glasrecycling dürfte vor allem in der Spätantike Bedeutung erlangt haben, als die Versorgung mit Rohglas aus politischen und wirtschaftlichen Gründen schwieriger und damit teurer wurde. Funde von Glassteinchen aus römischen Wandmosaiken in skandinavischen Glasperlenwerkstätten der Wikingerzeit zeigen, dass Altglas ein wertvolles Handelsgut war, das über weite Strecken transportiert wurde.

Glasrecycling gilt als die Urform moderner Kreislaufwirtschaft. Die Pioniere im großflächigen, industriellen Glasrecycling waren die DDR (1960er), die BRD, Österreich, die Niederlande und die Schweiz (1970er). In den 1980er-Jahren folgten England und Skandinavien. Noch Mitte der Siebzigerjahre spielte das Altglasrecycling in Westdeutschland nur eine untergeordnete Rolle: Die Altglasverwertung belief sich auf lediglich rund 200.000 Tonnen pro Jahr, was weniger als 10 % des Inlandsabsatzes von Behälterglas ausmachte. Nach der Einführung flächendeckender Sammelsysteme im Jahr 1974 stieg die Recyclingquote kontinuierlich an und lag 2004 bei über 91 %. In Österreich wird Altglas seit 1977 flächendeckend gesammelt. Seitdem wurden dort bis 2022 knapp 8 Millionen Tonnen Altglas stofflich recycelt, das sind etwa 5 Milliarden Glasverpackungen.

Dank Glasrecycling und moderner Technologien sank der Energieeinsatz (je Tonne Produkt) bei der Glasherstellung in Deutschland von 1970 bis 2001 um 77 %, allein die Nutzung von Altglas sorgte dabei für eine Reduktion um 20 %.Deutsche Umwelthilfe, Informationsblatt 9730-050.

Altglassammlung und -aufbereitung Behälterglassammlung mini|Entleerung eines Altglascontainers in Wien

Die Sammlung von gebrauchtem Behälterglas erfolgt im Allgemeinen in öffentlichen Glascontainern, wobei nach Farben getrennt wird. In vielen Ländern, darunter Deutschland, wird hierbei zwischen Weiß-, Grün- und Braunglas unterschieden. Sonderfärbungen wie etwa Blau- oder Rotglas sollten mit dem Grünglas erfasst werden, denn dieses verträgt am ehesten Fehlfarben. In anderen Ländern wie Österreich und Schweden werden bei der Sammlung lediglich ungefärbte Glasverpackungen (Weißglas) und gefärbte Glasverpackungen (Buntglas) unterschieden. Die Farbtrennung ist wichtig für den Recyclingprozess, denn farbige Scherben führen im farblosen Glas zu ungewollten Farbstichen. Umgekehrt bewirkt die Zugabe von Weißglas zu einer Schmelze aus farbigem Glas GlasfehlerHans Jebsen-Marwedel: Glastechnische Fabrikationsfehler. 4. Auflage, 1980, S. 214, 232 f. und reduziert die für empfindliche Füllgüter (wie Milch, Arzneimittel und Bier) notwendige Lichtschutzfunktion. Mittlerweile können mit optoelektronischen Detektoren ausgerüstete Sortiermaschinen auch farblich gemischte Scherben separieren; die Getrenntsammlung der verschiedenfarbigen Glassorten reduziert jedoch den Sortier- und den damit verbundenen Energieaufwand erheblich und verbessert das Sortierergebnis.

Erfassung von Flachglasabfällen Flachglasabfälle fallen infolge der vielfältigen Anwendungen in sehr unterschiedlichen Sektoren an. Große Mengen stammen aus der Bauwirtschaft (Gebäudesanierungen und -abrisse), kleinere aus dem Fahrzeugbereich (Altfahrzeuge, beschädigte Windschutzscheiben) und zunehmend auch aus der Solarsparte (Photovoltaik- und Solarthermie-Module). Mit Abstand die größten Scherbenmengen entstehen jedoch bereits bei der Produktion (75–80 %) und der Weiterverarbeitung (20–25 %), zum Beispiel in Form von Randabschnitten. Gebrauchtes Glas macht nur maximal 5 % der Flachglasabfälle aus.

Im Post-Consumer-Bereich machen aufwendige Demontageverfahren und ein erhöhter logistischer Aufwand, zum Beispiel durch Aufstellen und Transport separater Mulden auf Baustellen, das Flachglasrecycling in vielen Fällen unattraktiv. Auch aufgrund des in der Regel eher geringeren Anteils an Gläsern im Vergleich zu anderen Materialien mit höheren Marktpreisen lohnt sich eine Getrenntsammlung häufig nicht. Beim Rückbaumaßnahmen werden die Glaselemente in der Regel durch die Abrisstätigkeiten zerstört und als Bestandteil des gemischten Bauschuttes auf Deponien abgelagert oder als Verfüllmaterial eingesetzt. Sofern Glaskomponenten überhaupt separat von anderen Materialien erfasst werden, werden sie nicht sortenrein gesammelt; es handelt sich vielmehr um einen sogenannten Isomix, also eine Mischung unterschiedlicher Flachglasabfälle.

Aufbereitungsprozess mini|Optische Farberkennung und Klassierung (links braun, rechts grün)

Bevor gebrauchte Glasprodukte eingeschmolzen und als Rohstoff für die Fertigung neuer eingesetzt werden können, muss der Glasabfall von Fremdstoffen, falschen Glasarten und Glasstücken der falschen Farbe befreit werden. Dies erfolgt in Glasaufbereitungsanlagen größtenteils maschinell in mehreren Aufbereitungsschritten: (Manuelle) Vorsortierung zur Erfassung größerer Störstoffe Abtrennung eisenhaltiger Stoffe mittels Magnetscheidern (Überbandmagneten) Abtrennung von Nichteisenmetallen mittels Wirbelstromscheidern Zerkleinerung auf < 60 mm im Brecher Sieben auf Lochsiebrinnen zum Klassieren in Fraktionen unterschiedlicher Scherbengröße Trocknung der Scherben zum Ablösen von Etikettenresten und zur Effektivitätssteigerung nachfolgender Trennprozesse Windsichten zur Abtrennung von Fremdstoffen, die leichter als Glas sind (Etiketten, Kunststoffverschlüsse etc.) Sensorgestützte Sortierung, Austrag mittels Druckluftdüsen Erkennung lichtundurchlässiger Materialien (zum Beispiel Keramik, Steine, Porzellan, Kunststoffreste) mit optoelektronischen Verfahren Abtrennung von Glaskeramik und Bleiglas mithilfe UV-Spektroskopie oder Röntgenfluoreszenzanalyse Farbtrennung mittels optischer Verfahren, insbesondere NIR-Spektroskopie abschließende Qualitätskontrolle

Je nach Zusammensetzung des Eingangsmaterials und Qualitätsanforderungen an das aufbereitete Glas variieren Reihenfolge und Anordnung der einzelnen Prozessschritte von Betrieb zu Betrieb. Einige Trennoperationen können mehrfach ausgeführt werden, andere komplett entfallen. Die Trennung laminierter Verbundglaskomponenten erfordert beispielsweise einen anderen Prozess als die Aufbereitung von Isolierglasfenstern, die von Randverbunden aus Metall und anhaftenden Dichtungsmaterialien befreit werden müssen.

Bei der sensorgestützten Sortierung gelten in der Regel Scherben > 8 mm als sortierfähig, spezielle Aggregate erlauben eine Sortierung ab 3 mm. Auch Sonderfarben können mit modernen Sortiertechnologien erkannt und getrennt werden.

Qualitätsanforderungen Die Einsatzquote von Altglasscherben hängt maßgeblich davon ab, wie gut die Anforderungen an die Scherbenqualität eingehalten werden. Die höchsten Qualitätsansprüche werden an die Rohstoffe zur Produktion von Float- und Spezialgläsern sowie Textilglasfasern gestellt. Einheitliche Standards zur Definition der Scherbenqualität existieren hier jedoch nicht, in der Regel vereinbaren Glashütten individuelle Spezifikationen mit ihren Scherbenlieferanten. Um die Standardisierung im Hohlglasrecycling und der Weiterverarbeitung voranzubringen, hat der bvse-Fachverband Glasrecycling gemeinsam mit dem Arbeitskreis Glas des BDE und der Glasindustrie im Jahr 2013 Anforderungen an die Hersteller von Scherben, deren Transport und ihre Weiterverarbeitung in der Glasindustrie formuliert. In einer Reihe Technischer Leitlinien werden u. a. Qualitätsanforderungen sowohl an die Altglas-Sammelware als auch an den aufbereiteten Sekundärrohstoff definiert.

Verunreinigungen Keramik, Steine und Porzellan („KSP-Fraktion“) und Glaskeramik bereiten bei der Glasaufbereitung Probleme, da sie nicht aufgeschmolzen werden bzw. sich nur unzureichend in der Glasschmelze lösen. Sie verursachen Glasfehler, die nicht nur zu optischen Beeinträchtigungen, sondern durch lokale Spannungsüberhöhung schon bei der Fertigung oder dem Befüllen zum Bruch der neuen Glasverpackungen führen können. Auch metallische Verunreinigungen wie Verschlüsse oder Weinflaschenbanderolen bewirken Defekte im Glas und können zudem schwere Schäden an der Schmelzwanne verursachen und so die Lebensdauer des Schmelzofens verkürzen. Daher sind für diese Verunreinigungen strenge Grenzwerte einzuhalten: Eine Tonne aufbereitetes Altglas, das als Behälterglas eingesetzt werden soll, darf maximal 20 g der KSP-Fraktion, 5 g Metalle und 15 g Glaskeramik enthalten. Zudem sind Grenzwerte für organische Bestandteile wie Lebensmittelreste, Kunststoffe und Papieretiketten (max. 300 g/t) und für die Feuchte (max. 2 %) festgelegt.

Hitzebeständiges Borosilikatglas, das als Laborglas, in Backofentüren, Mikrowellenherden, Glaskannen von Kaffeemaschinen sowie Kochgeschirrdeckeln verwendet wird, schmilzt bei der Aufbereitung von Behälterglas wegen seiner höheren Schmelztemperatur nicht vollständig auf und führt infolge der erhöhten Viskosität zu Problemen in der Anlage. Gleiches gilt für Quarzglas, aus dem unter anderem Lampenkolben, Lichtleitkabel und spezielle Reflektoren bestehen.

Viele optische Gläser haben einen erhöhten Brechungsindex, bleihaltiges Flintglas („Bleikristall“) ist außerdem aufgrund seines hohen Bleigehalts unerwünscht. Nach der EU-Verpackungsrichtlinie und Verpackungsgesetz dürfen Behältnisse mit einem Schwermetallgehalt über 100 ppm (Gesamtkonzentration an Pb, Cd, Cr(VI), Hg) nicht in Verkehr gebracht werden. Für Behälterglas mit Rezyklatanteilen existieren jedoch vielerorts Ausnahmeregelungen. Sowohl in der EU als auch in einer Reihe von US-Bundesstaaten gilt statt eines verbindlichen Grenzwerts eine Obergrenze von 200 ppm als Richtwert.

Fehlfarben +Grenzwerte für aufbereitetes Altglas (Fehlfarben) Fehlfarbe Weiß Grün Braun Bunt Weiß (%)inkl. Lichtgrün & Halbweiß Grün (%)inkl. red. Grün λDom. 568–575 nm max. 0,2 min. 75 max. 10 min. 80 Braun (%)inkl. aller Brauntöne max. 0,3 max. 10 min. 80 Bunt (%) max. 0,2