Bildschirme und Lampen

Bei der Verwertung von Bildschirmen und Monitoren sowie Gasentladungslampen ist Sorgfalt geboten: Klassische Bildschirmr?hren enthalten Blei, Gasentladungslampen enthalten Quecksilber und sind h?ufig noch in Flachbildschirmen enthalten. Die in Verkehr gebrachte Menge an Gasentladungslampen und Fernsehbildschirmen sinkt stetig. Die Zahl der verkauften Computermonitore hat sich erh?ht.

Inhaltsverzeichnis

 

Millionen Bildschirme und Gasentladungslampen

Die Flachbildschirmtechniken haben die klassischen R?hrenfernsehger?te mit Kathodenstrahlr?hren (Englisch: Cathode Ray Tube, CRT) abgel?st. CRT-Ger?te werden in Deutschland nicht mehr auf den Markt gebracht. In Deutschland wurden im Jahr 2019 ca. 6,5 Millionen (Mio.) Fernsehbildschirme mit Flüssigkristallanzeige (englisch: Liquid Crystal Display, LCD) verkauft, eine Verringerung der Verkaufsmenge im Vergleich zum Vorjahr um 4,7 % (HEMIX, GfU-Statistik). Flachbildschirmger?te mit Plasmaanzeige konnten sich nicht durchsetzen und wurden seit dem Jahr 2016 in Deutschland nicht mehr verkauft. Die Absatzzahlen für Fernsehbildschirme werden seit dem Jahr 2017 nur noch für LCD- und OLED-Bildschirme zusammen ausgewiesen. Au?erdem wurden 2019 rund 2,6 Mio. Computermonitore in Deutschland verkauft (siehe Abb. ?Absatz von Fernseh-Bildschirmen und Computer-Monitoren an Endverbraucher“).

Im Jahr 2018 wurden in Deutschland 5.563 Tonnen (t) Gasentladungslampen in Verkehr gebracht. Zu den Gasentladungslampen z?hlen Kompaktleuchtstofflampen, auch als Energiesparlampen bekannt, Leuchtstoffr?hren und einige andere Lampentypen. In den letzten Jahren wurden Gasentladungslampen zunehmend durch LED-Lampen (engl.: Light Emitting Diode, LED) ersetzt. Die in Verkehr gebrachte Menge an LED-Lampen die in privaten Haushalten genutzt werden k?nnen betrug 8.847 t im Jahr 2018. 2017 lag die Menge noch bei 7.945 t (stiftung ear). Auch wenn LED-Lampen und Gasentladungslampen zusammen gesammelt werden, werden in der statistischen Berichterstattung bislang nur Gasentladungslampen separat ausgewiesen.

Diagramm: Der Verkauf klassischer R?hrenbildschirme geht zwischen 2005 und 2010 zurück, der von Fernsehger?ten mit modernen LCD-Bildschirmen steigt bis 2012 rasant und geht in den folgenden Jahren zurück.
Absatz von Fernseh-Bildschirmen und Computer-Monitoren an Endverbraucher
Quelle: Gesellschaft für Unterhaltungs- und Kommunikationselektronik Diagramm als PDF
 

Sammlung und umweltvertr?gliche Verwertung

Die Europ?ische Union (EU) stellt mit der Richtlinie 2012/19/EU über Elektro- und Elektronikaltger?te (WEEE-Richtlinie) bestimmte Anforderungen an die Sammlung und Verwertung von Elektroaltger?ten, darunter speziell auch von Bildschirmger?ten und Gasentladungslampen. Mit Inkrafttreten des Gesetzes über das Inverkehrbringen, die Rücknahme und die umweltvertr?gliche Entsorgung von Elektro- und Elektronikger?ten, kurz ElektroG, wurden die europ?ischen Anforderungen in deutsches Recht übernommen. Gem?? ElektroG müssen ausgediente Elektroger?te getrennt von anderen Abf?llen gesammelt werden. Bürgerinnen und Bürger k?nnen Elektroaltger?te wie beispielsweise Bildschirmger?te, Gasentladungslampen und LED-Lampen derzeit an rund 2.400 kommunalen Sammelstellen/ Wertstoffh?fen abgeben. Mit der Novelle des ElektroG im Oktober 2015, sind seit Juli 2016 auch der station?re Handel sowie der Versand- und Onlinehandel zur Rücknahme von Elektroaltger?ten verpflichtet. So k?nnen in Gesch?ften mit einer Verkaufsfl?che für Elektro- und Elektronikger?te von über 400 m2 kleine Altger?te mit einer maximalen Kantenl?nge von 25 cm kostenlos zurückgeben werden. Ger?te gr??er als 25 cm, wie Bildschirmger?te, k?nnen beim Neukauf eines funktionsgleichen Ger?tes kostenlos abgegeben werden. Für Gasentladungslampen und LED-Lampen haben einige Hersteller ein bundesweites Rücknahmesystem gegründet: die Lightcycle Retourlogistik und Service GmbH. über dieses System k?nnen Altlampen an mehr als 9.000 Sammelstellen im Handel und im Elektro-Handwerk abgegeben werden.

Die Menge der gesammelten Gasentladungslampen lag im Jahr 2018 bei 13.858 t, die Quote für die Vorbereitung zur Wiederverwendung + Recycling der Altlampen betrug 92,6 %. Zwischen 2006 und 2010 hat sich diese Menge etwa verdoppelt. Von 2012 bis 2014 sind die Mengen der gesammelten und recycelten Gasentladungslampen kontinuierlich gesunken, bei fast gleichbleibender Recyclingquote. Ein Grund dafür ist der steigende Einsatz von schadstofffreien LED-Lampen, wodurch Gasentladungslampen zusehends abgel?st werden. Im Vergleich zum Vorjahr blieb 2015 trotz eines starken Anstiegs der Sammelmenge (+ 19 %) die Recyclingmenge ungef?hr gleich (+ 2,2 %), wodurch die Recyclingquote auf unter 80 % fiel. Ursache hierfür ist die h?here Menge die der energetischen Verwertung bzw. Beseitigung zugeführt wurde. Nach einer deutlichen Steigerung der Sammelmenge im Jahr 2017 gegenüber dem Vorjahr um 14 % ist die Sammelmenge 2018 auf den h?chsten Wert seit Beginn der Datenerfassung gestiegen (+68 % gegenüber dem Vorjahr). Ein Grund hierfür ist die extrem stark gestiegene Sammelmenge von Gasentladungslampen aus dem gewerblichen Bereich (b2b-Ger?te). Die Recyclingquote ist 2018 mit rund 93 % auch wieder auf das Niveau der Jahre 2011 bis 2016 (ausgenommen 2015) gestiegen. Ursache der im Vergleich geringen Recyclingquote von 2017 ist, dass ein gr??erer Teil der Beseitigung zugeführt wurde als in den Vorjahren. (siehe Abb. ?Sammlung und Recycling von Gasentladungslampen“).

Für die Entsorgungsmengen an Bildschirmger?ten existieren derzeit keine belastbaren Daten.

Die Verwertungsvorgaben unterscheiden sich:

  • Von R?hren- und Flachbildschirmen müssen mindestens 85 % des durchschnittlichen Gewichtes (Gewichtsprozent) verwertet werden. Die Mindestquote für die stoffliche Verwertung und Vorbereitung zur Wiederverwendung liegt bei 75 %. Zudem muss bei Kathodenstrahlr?hren die fluoreszierende Beschichtung entfernt werden. Diese Beschichtung enth?lt neben Schadstoffen auch wertvolle Metalle.
  • Bei Gasentladungslampen betr?gt die einzuhaltende Quote für die Vorbereitung zur Wiederverwendung + Recycling mindestens 80 % des durchschnittlichen Gewichts.

Deutschland h?lt diese Quoten ein.

Diagramm: Die Sammlung von Gasentladungslampen stieg zwischen 2006 und 2010 kontinuierlich, das Recycling stieg bis 2009 und ging danach zurück. 2011 bis 2017 war die gesammelte Menge geringer als in 2010, die Recyclingquote ist 2018 von 86 auf 93 % gestiegen.
Sammlung und Recycling von Gasentladungslampen
Quelle: BMU Diagramm als PDF
 

Alte Bildr?hren

Seitdem viele Menschen klassische R?hrenbildschirme durch Flachbildschirme ersetzen, fallen gro?e Mengen alter R?hrenbildschirme zur Entsorgung an. Die eigentliche Bildr?hre ist der schwerste Teil dieser Bildschirmger?te. Sie besteht haupts?chlich aus Glas, genauer aus vier verschiedenen Glassorten:

  • Das Schirmglas, auch Frontglas genannt, ist der Hauptbestandteil. Es enth?lt 8 bis 13 % an Bariumoxid, 2,2 bis 8,8 % an Strontiumoxid sowie 0,2 bis 0,6 % an Antimonoxid.
  • Das Konusglas, auch Trichterglas genannt, enth?lt 20 bis 24 % Bleioxid.
  • Das R?hrenhalsglas enth?lt 28 bis 30 % Bleioxid.
  • Die Glasfritte, die Schirm- und Konusglas miteinander verbindet, enth?lt sogar rund 80 % Bleioxid.

Die Zugabe von rezyklierten Bildschirmglas in die Produktion von neuen Bildschirmr?hren ist m?glich, wird aber in Deutschland und der EU aber nicht mehr durchgeführt, da keine Produktion von Bildr?hren mehr stattfindet. Für eine hochwertige Verwertung und um Kontaminationen von schwermetallfreien Produkten und Materialkreisl?ufen durch das im Konusglas enthaltene Blei zu vermeiden, ist es unerl?sslich, Schirm- und Konusglas voneinander zu trennen und das bleihaltige Glas auszuschleusen.
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Bleifreies reines Schirmglas kann als Rohstoff in der Hohl- und Beh?lterglasindustrie, sowie in Glasuren oder der Keramikindustrie eingesetzt werden. Für bleihaltige Altgl?ser existieren nur wenige mengenrelevante Einsatzbereiche. Geringe Kapazit?ten bestehen in der Herstellung von strahlenabsorbierenden Schutzgl?sern oder als Zuschlagsstoff in Kupfer- und Bleihütten, zur Bleirückgewinnung und als Schlackenbildner. Aufgrund immer weniger werdender Absatzwege für Glas aus dem Bildschirmrecycling werden gro?e Teil des Glasbruchs aus der Behandlung von CRT-Ger?ten als Mischglas im Bergversatz verwertet. Ein zwischenzeitlicher Verwertungsweg au?erhalb Deutschlands bei dem bleihaltiges Glas aus Bildschirmr?hren zum Teil in Betonbausteinen eingesetzt wurde, existiert nicht mehr. Das Problem dieser Art der Entsorgung ist, dass die dann bleihaltigen Baumaterialen zu einem unkontrollierten Eintrag von Blei in die Umwelt führen k?nnen.

Hochwertige Verwertungswege für die bleihaltige Glasfraktion werden aus Ressourcenschutzgründen und zum Schutz der Umwelt dennoch dringend ben?tigt, um auch zukünftig die Recyclingziele des ElektroG erfüllen zu k?nnen.

 

Flachbildschirme

Ein Flachbildschirm besteht in der Regel aus einem Kunststoffgeh?use, einem Metallrahmen, der Elektronik (zum Beispiel Leiterplatten) und der Displayeinheit. Die Displayeinheit von Ger?ten mit Flüssigkristallanzeige (englisch: Liquid Crystal Display, LCD) setzt sich zusammen aus verschiedenen Scheiben hochwertiger Kunststoffe (zum Beispiel der Streuscheibe), Kunststofffolien (zum Beispiel der Polarisationsfolie), einer Flüssigkristallschicht, die von zwei dünnen Glasscheiben begrenzt wird und der Hintergrundbeleuchtung. Die Hintergrundbeleuchtung von LCD-Ger?ten der ersten Generation besteht aus kleinen Gasentladungslampen, die quecksilberhaltig sind und deren Anzahl von der Bildschirmdiagonalen abh?ngig ist. In Monitorger?ten sind zumeist 2-4 dieser R?hren verbaut. In Fernsehger?ten k?nnen über 50 quecksilberhaltige Lampenr?hren enthalten sein. Bei der heutzutage verkauften Generation von Ger?ten werden LEDs als Hintergrundbeleuchtung eingesetzt, diese enthalten kein Quecksilber.

In der Entsorgung werden alte Flachbildschirme in der Regel manuell demontiert. Die Ger?te werden ge?ffnet, um die Gasentladungslampen m?glichst zerst?rungsfrei zu entnehmen und Quecksilberemissionen, die durch Bruch der Lampen entstehen, zu vermeiden. In gro?en Behandlungsanlagen werden Bildschirme nach einer Vordemontage durch automatisierte Verfahren maschinell ge?ffnet, sodass die Lampen für eine Entnahme schneller freigelegt werden k?nnen oder der bei der Zerst?rung entstehende Lampenbruch gezielt abgesaugt werden kann. Bei der Behandlung von Flachbildschirmger?ten werden Kunststoff- und Metallfraktionen erzeugt. Die separierten Gasentladungslampen und der entstehende Bruch werden der Lampenbehandlung zugeführt.

Ein Bestandteil der Flüssigkristallanzeige ist Indium. Indium ist als kritisches Metall eingestuft und wird für vielz?hlige Technologien (zum Beispiel Photovoltaik) ben?tigt. Die Rückgewinnung von Indium aus Flachbildschirmen wird derzeit als nicht wirtschaftlich eingestuft.

 

Gasentladungslampen

Es gibt mehrere Wege, Gasentladungslampen zu verwerten: Für die Aufbereitung stabf?rmiger Entladungslampen setzten Unternehmen meist das Kapp-Trenn-Verfahren ein. Dabei werden Lampen als Stückgut behandelt, wodurch eine Vorsortierung notwendig ist. Mit dem Verfahren werden Glas, Metalle und Leuchtstoffpulver weitgehend voneinander getrennt. Mit Hilfe des Schredder-Verfahrens werden alle Lampentypen sowie Lampenbruch und Produktionsabf?lle behandelt. Dabei wird Mischglas gewonnen, das direkt oder nach einer Vorbehandlung für Glasprodukte mit geringeren Reinheitsansprüchen wie Glasbausteine, Isolierglaswolle oder Zuschlagstoff in der Bauindustrie verwendet werden kann.

Als weiteres Verfahren für alle Lampentypen sowie Lampenbruch und Produktionsabf?lle bietet sich das Glasbruch-Wasch-Verfahren an. Zum Recycling der nicht-stabf?rmigen Lampen, das hei?t alle Kompaktleuchtstofflampen beziehungsweise Energiesparlampen kann das Zentrifugal-Separationsverfahren angewendet werden. Je nach Verfahren werden verschiedene Fraktionen gewonnen:

  • Das Glas kann zur Herstellung neuer Gasentladungslampen eingesetzt werden und ist bei entsprechender Reinheit, Schad- und Fremdstofffreiheit auch für den Einsatz in der Beh?lter- und Flachglasindustrie geeignet. Seit 2019 sind die Verwertungswege für Lampenglas zurückgegangen, da die Neuproduktion von Gasentladungslampen in Europa sehr stark eingebrochen ist. In Deutschland ist seit der Schlie?ung der letzten Produktionsst?tte im September 2018 keine nennenswerte Produktion von Lampenglas mehr bekannt. Ein Export von Lampenglas ist für die Recycler unwirtschaftlich.
  • Die Kunststoffe werden meist energetisch verwertet.
  • Die Endkappen aus Aluminium werden der stofflichen Verwertung zugeführt.
  • Die Leuchtstoffe werden bislang gemeinsam mit Glasstaub als Sonderabfall, etwa in Untertagedeponien, entsorgt. Das Leuchtstoffpulver selbst enth?lt wertvolle Seltene Erden, in der Vergangenheit nahmen es einige Hersteller daher zur Lagerung zurück.
 

Gasentladungslampen und Quecksilber

Gasentladungslampen erhalten wegen ihres Quecksilbergehaltes in ihren Leuchtstoffen besondere Beachtung. In der Entsorgung wird das Schwermetall mit dem Leuchtpulver von den Glas-, Metall- und Kunststofffraktionen abgeschieden. Aus dieser Fraktion gewinnen einige Unternehmen bspw. mittels Vakuumdestillation sehr reines Quecksilber, das etwa in der Herstellung neuer Produkte wieder eingesetzt werden kann. Ein Teil des Quecksilbers bleibt aber am Glas und der Metallfraktion, meist Aluminium, haften. Bei deren weiterer Verwertung ist darauf zu achten, dass festgelegte Grenzwerte für den Quecksilbergehalt in den erzeugten Stoffstr?men eingehalten werden. Die Europ?ische Union und Deutschland haben hier Obergrenzen festgelegt:

  • Altglas das verwertet wird, darf gem?? dem ElektroG nicht mehr als 5 Milligramm (mg) Quecksilber pro Kilogramm (kg) enthalten – also nicht mehr als 0,0005 Gewichtsprozent (%). Glasscherben aus der Aufbereitung von Lampenausschuss im Herstellerwerk weisen einen Quecksilbergehalt von etwa 1 mg/kg auf und dürfen somit wieder eingesetzt werden. Der Quecksilbergehalt im aufbereiteten Glas gebrauchter Leuchtstofflampen liegt jedoch meist zwischen 2 und 6 mg/kg.

Generell gilt laut novellierter RoHS-Richtlinie (englisch: Restriction of Hazardous Substances), dass homogene Werkstoffe nicht mehr als 0,1 Gewichtsprozent Quecksilber enthalten dürfen.

Von dieser Regel gibt es Ausnahmen: Stabf?rmige Standard-Leuchtstofflampen mit einem R?hrendurchmesser zwischen 17 und 28 Millimeter dürfen bis zu 3,5 Milligramm Quecksilber pro Lampe enthalten. Diese Ausnahme gilt auch für Kompaktleuchtstofflampen mit einer Leistung zwischen 30 Watt und 50 Watt. Für Lampen mit einer Leistung von weniger als 30 Watt gilt ein Quecksilber-Grenzwert von 2,5 Milligramm. Die EU wird die erlaubten Quecksilbergehalte für viele Lampen über die Zeit entsprechend dem Stand der Technik anpassen und weiter senken.

übrigens, obwohl Gasentladungslampen und LED-Lampen zusammen gesammelt werden, enthalten LED-Lampen kein Quecksilber. Hintergrund der gemeinsamen Sammlung ist die vorsorgliche Vermeidung von m?glichen sch?dlichen Umweltauswirkungen durch versehentliche Quecksilberquerkontaminationen, da bei manchen Lampentypen nicht eindeutig zu unterscheiden ist, ob es sich um eine quecksilberhaltige Gasentladungslampe oder eine quecksilberfreie LED-Lampe handelt.