Glasproduktion und Nachhaltigkeit

Die Produktion von Glas, sprich die Schmelze, ist zweifelsfrei sehr energieintensiv. Für die im Jahr 2015 in Deutschland rund 6.800 produzierten Tonnen Glas, wurden knapp über 18,50 Terrawattstunden Energie benötigt. Zum Vergleich: Die gesamte Stromproduktion in Deutschland belief sich im Jahr 2019 auf rund 607 Terrawattstunden. Etwa 273 Millionen Tonnen CO2 wurden dabei hierzulande bei der Stromerzeugung freigesetzt.

Bei der Glasproduktion fiel mit 44 Prozent etwas weniger als die Hälfte des Energieeinsatzes für die Herstellung von Hohlglas an. Für die Herstellung von Flachgläsern wurden rund 29 Prozent und für die Verarbeitung nochmals ca. 11 Prozent der Energie aufgewendet. Der Rest entfiel auf die Herstellung von Glasfasern und Spezialglas. Das Gros der bei der Produktion benötigten Energie mit knapp unter 80 Prozent fällt in Form von Prozesswärme an, die überwiegend durch Erdgas zur Verfügung gestellt wird. Darüber hinaus wird Strom für den elektrischen Antrieb der Maschinen und das Zusatzheizen beim Schmelzen (Boosting) benötigt.

Bei der Glasproduktion müssen stets konstante Temperaturen vorherrschen. Denn nur so lässt sich nach Angaben des Bundesverband Glasindustrie e.V. (BV Glas) eine gleichbleibend hohe Qualität der gefertigten Endprodukte gewährleisten. Vor diesem Hintergrund ist auch eine kontinuierliche Energieversorgung mit gleichbleibender Qualität zwingend erforderlich, da die Glasproduktion 365 Tage im Jahr rund um die Uhr läuft.

Im Rahmen der eingeleiteten Energiewende und der gewünschten Dekarbonisierung stehen aktuell verschiedene Alternativen zum Erdgas im Raum, an denen geforscht wird. So baut in Deutschland ein Behälterglashersteller im Jahr 2021 die erste Hybrid-Oxyfuel-Wanne, die mit 80 Prozent Strom aus regenerativen Energien gefahren werden kann. Ziel ist, bei der Schmelze 50 Prozent der CO2-Emissionen einzusparen. Das Projekt wurde von der europäischen Behälterglasindustrie initiiert und wird von der EU gefördert. Der BV Glas hat auf nationaler Ebene ein Projekt angestoßen, das die Eignung von Wasserstoff (Power to X) testet, der dem Erdgas zugesetzt bzw. dieses sogar ersetzen könnte. Auch der Einsatz von biogenen Brennstoffen, beispielsweise auf Basis von Biogas, wäre denkbar, ist aber herausfordernd aufgrund der hohen Ansprüche an eine gleichbleibende Qualität.

Hohe Staubbelastung bei der Produktion

Darüber hinaus fallen bei der Glasproduktion auch feine Stäube bei der Abgasreinigung sowie Feinkorn beim Aufbereiten der Altglas-Scherben an. In Deutschland variiert der Anteil des Altglases zwischen etwa 60 Prozent beim Weißglas und rund 95 Prozent beim Grünglas. Grundsätzlich ist Glas ein Werkstoff, der sich zu 100 Prozent immer und immer wieder ohne Qualitätsverluste recyceln lässt.

Die anfallenden Stäube konnten bisher nicht eingeschmolzen und für die Produktion genutzt werden, weil sie zu einer hohen Verstaubung des Ofenraums und der Regeneratorkammern und damit zu Prozessstörungen und Schäden an den Anlagen führen würden. Im Rahmen eines Umweltinnovationsprogramms wurde eine Lösung gefunden und in Bayern bei einem Glashersteller für die Getränke- und Nahrungsmittelindustrie eine Anlage gefördert, bei der diese feinen Stäube zu Briketts verpresst und vollautomatisch dosiert wieder in die Schmelzwanne mit den Scherben aus Altglas und Primärrohstoffen gegeben werden. Dies reduziert den Abfall jährlich um rund 25.000 Tonnen und spart etwa die gleiche Menge an Primärrohstoffen.

Genauso wichtig wie die Aspekte Klimaschutz und Nachhaltigkeit mit Einhaltung der Pariser Klimaschutzziele ist natürlich die Erhaltung der Wettbewerbsfähigkeit bzw. das weitere wirtschaftliche Wachstum der Branche. Um beide Positionen miteinander in Einklang zu bringen, gibt es diverse Strategien und Konzepte wie beispielsweise die Initiative „IN4climate.NRW“ der Landesregierung oder das Energieeffizienz-Netzwerk „GlasNET 2.0“, ein Netzwerk von Unternehmen der Glasindustrie unter dem Dach der Initiative Energieeffizienz-Netzwerke der Bundesregierung.

Recyclingprozesse kurzfristig verfeinern

Ein wesentlicher Baustein, um den Umweltschutz und die Nachhaltigkeit zu verbessern, ist der weitere Ausbau der Recyclingwirtschaft. Zusätzlich spielt hier auch noch der Aspekt Ressourcenschonung mit hinein. Trotz gut funktionierender Kreisläufe gibt es beim Glasrecycling immer noch Bereiche, die praktisch neu erschlossen werden müssen, wie das nachfolgende Beispiel vom Aufbau einer großtechnischen Anlage zur Zerlegung von Kathodenstrahlröhren aus Fernsehgeräten zeigen soll.

Die Einführung moderner Displays mit LCD-, LED-, Plasma- und 3D-Technologie führte in den vergangenen Jahren zu einem rapiden Austausch alter CRT-Fernseher und -Monitore – und damit teilweise zu über 160.000 Tonnen Altgeräte pro Jahr. Heute fallen Röhrengeräte zwar nur noch in geringen Stückzahlen an, doch in dieser Zeit stellte sich die Frage, wie sich die beschichteten Glasröhren, die in der Regel als gefährlicher Abfall gehandelt werden, einer weiteren sinnvollen Verwertung zuführen lassen können. Bei der ZME Elektronik Recycling GmbH ging Mitte der 1990er Jahre eine Anlage in Betrieb, die 500.000 Bildröhren trennen und zur weiteren Aufbereitung den entsprechenden Glasfraktionen zuführen konnte. Die Anlage war etwas Besonderes, denn Einrichtungen zur Behandlung und Reinigung von Bildröhrengläsern, sogenannte Entschichtungsanlagen, gab es im „normalen“ Maschinen- und Anlagenbau nicht als Standardlösungen. Bei der Konzeption einer größeren und moderneren Neuanlage, die 2007 in Betrieb ging, flossen diese Erfahrungen mit ein.

Das Ziel beim Recycling der Röhren war, die in der Glas-Matrix enthaltenen Rohstoffe wie Blei, Barium, Strontium etc. zu erhalten. Heute hingegen werden die Rohstoffe zunehmend extrahiert und die Röhren praktisch entschichtet. Wiederverwendbares Bildröhrenglas lässt sich mit geringerem Energieeintrag schmelzen und spart somit zwischen 10 und 15 Prozent der einzusetzenden Heizenergie. Darüber hinaus wurde Bildröhrenglas durch sinnvolles Recycling anderen „Recyclingpfaden“ wie dem Straßenbau oder der Bauindustrie entzogen und auch eine Deponierung ist nicht mehr nötig.

Dieses Beispiel zeigt, dass praktisch jede technologische Entwicklung ein eigenes Recyclingkonzept benötigt. https://www.glasstec.de

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