Bildschirme und Lampen

Bei der Verwertung von Bildschirmen sowie Gasentladungslampen („Energiesparlampen“) ist Sorgfalt geboten: Klassische Röhrenbildschirme enthalten Blei, Gasentladungslampen enthalten Quecksilber und sind häufig noch in alten Flachbildschirmen enthalten. Insbesondere die Menge der verkauften Computermonitore hat sich fast verdoppelt. Die in Verkehr gebrachte Menge an Lampen ist gesunken.

Inhaltsverzeichnis

 

Bildschirmgeräte

Die Flachbildschirmtechniken haben die klassischen Röhrenfernsehgeräte mit Kathodenstrahlröhren (Englisch: Cathode Ray Tube, CRT) abgelöst. CRT-Geräte werden in Deutschland nicht mehr auf den Markt gebracht. In Deutschland wurden im Jahr 2020 ca. 7,2 Millionen (Mio.) Fernsehbildschirme mit Flüssigkristallanzeige (englisch: Liquid Crystal Display, LCD) verkauft, eine Steigerung der Verkaufsmenge im Vergleich zum Vorjahr um 11,2 % (HEMIX, GfU-Statistik). Flachbildschirmgeräte 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. Außerdem wurden 2020 rund 4,2 Mio. Computermonitore in Deutschland verkauft, was einer Steigerung der Verkaufsmenge von fast 60 % gegenüber dem Vorjahr entspricht (siehe Abb. „Absatz von Fernseh-Bildschirmen und Computer-Monitoren an Endverbraucher“).

Mit der Änderung der Elektrogerätekategorien im August 2018 werden seit 2019 erstmals auch statistische Daten zur gesamten Menge der in Verkehr gebrachten und entsorgten Bildschirmgeräte ausgewiesen, da diese nun eine eigene Gerätekategorie darstellen. Hierzu zählen Bildschirme, Monitore und Geräte, die Bildschirme mit einer Oberfläche von mehr als 100 Quadratzentimeter enthalten (z.B. Fernsehgeräte, Flachbildschirme, digitale Foto- und Bilderrahmen, PC-Monitore, Laptops, Notebooks, Tablets und Tablet-PCs) (siehe Abb. „In Verkehr gebrachte und entsorgte Menge von Bildschirmgeräten“). So wurden im Jahr 2019 138.528 Tonnen (t) Bildschirmgeräte in Verkehr gebracht und 122.446 t Altgeräte gesammelt. Die Quote für die Vorbereitung zur Wiederverwendung + Recycling der Altgeräte betrug 88,6 %.

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Lampen

Im Jahr 2019 wurden in Deutschland 39.659 t Lampen (Gasentladungslampen, LED-Lampen und weitere; siehe auch hier) in Verkehr gebracht. Bis zum Jahr 2018 wurden Gasentladungslampen in der statistischen Berichterstattung noch getrennt ausgewiesen. Zu den Gasentladungslampen zählen Kompaktleuchtstofflampen, auch als Energiesparlampen bekannt, Leuchtstoffröhren und einige andere Lampentypen. In den letzten Jahren wurden Gasentladungslampen, insbesondere in privaten Haushalten, zunehmend durch LED-Lampen (engl.: Light Emitting Diode, LED) ersetzt und werden immer mehr vom Markt verdrängt. Die in Verkehr gebrachte Menge an Lampen, außer Gasentladungslampen (≙ LED-Lampen), die in privaten Haushalten genutzt werden können betrug 10.384 t im Jahr 2019. 2018 lag die Menge noch bei 8.847 t (stiftung ear) (siehe Abb. „In Verkehr gebrachte Menge an Lampen zur Nutzung in privaten Haushalten).

Die Menge der gesammelten Lampen lag im Jahr 2019 bei 7.952 t.

Zwischen 2006 und 2010 hat sich die Menge der Gasentladungslampen 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 abgelöst werden. Im Vergleich zum Vorjahr blieb 2015 trotz eines starken Anstiegs der Sammelmenge (+ 19 %) die Recyclingmenge ungefähr gleich (+ 2,2 %), wodurch die Recyclingquote auf unter 80 % fiel. Ursache hierfür ist die höhere 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 der Gasentladungslampen 2018 auf den höchsten 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-Geräte).

Mit der Änderung der Elektrogerätekategorien im August 2018, wurde zum Jahr 2019 auch das Berichtsformat geändert, indem Lampen nunmehr als Lampen insgesamt ausgewiesen werden und Gasentladungslampen nicht mehr getrennt. Die Recyclingquote ist 2019 mit rund 92 % weiter auf dem Niveau der Jahre 2011 bis 2018 (ausgenommen 2015 und 2017). Ursache der im Vergleich geringen Recyclingquote von 2017 ist, dass ein größerer Teil der Beseitigung zugeführt wurde als in den Vorjahren (siehe Abb. „Sammlung und Recycling von Gasentladungslampen und Lampen“).

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Sammlung, Entsorgung und umweltverträgliche Verwertung

Die Europäische Union (EU) stellt mit der Richtlinie 2012/19/EU über Elektro- und Elektronikaltgeräte (WEEE-Richtlinie) bestimmte Anforderungen an die Sammlung und Verwertung von Elektroaltgeräten, darunter speziell auch von Bildschirmgeräten und Gasentladungslampen. Mit Inkrafttreten des Gesetzes über das Inverkehrbringen, die Rücknahme und die umweltverträgliche Entsorgung von Elektro- und Elektronikgeräten, kurz ElektroG, wurden die europäischen Anforderungen in deutsches Recht übernommen. Gemäß ElektroG müssen ausgediente Elektrogeräte getrennt von anderen Abfällen gesammelt werden. Bürgerinnen und Bürger können Elektroaltgeräte wie beispielsweise Bildschirmgeräte, Gasentladungslampen und LED-Lampen derzeit an rund 2.400 kommunalen Sammelstellen/ Wertstoffhöfen abgeben. Mit der Novelle des ElektroG im Oktober 2015, sind seit Juli 2016 auch der stationäre Handel sowie der Versand- und Onlinehandel zur Rücknahme von Elektroaltgeräten verpflichtet. So können in Geschäften mit einer Verkaufsfläche für Elektro- und Elektronikgeräte von über 400 m² kleine Altgeräte mit einer maximalen Kantenlänge von 25 cm kostenlos zurückgeben werden. Geräte größer als 25 cm, wie Bildschirmgeräte, können beim Neukauf eines funktionsgleichen Gerätes kostenlos abgegeben werden. Für Gasentladungslampen und LED-Lampen haben einige Hersteller ein bundesweites Rücknahmesystem gegründet: die Lightcycle Retourlogistik und Service GmbH. Über dieses System können Altlampen an mehr als 9.000 Sammel- und Rücknahmestellen in den Kommunen, im Handel und im Elektro-Handwerk abgegeben werden.

Übrigens, obwohl Gasentladungslampen und LED-Lampen zusammen gesammelt werden, enthalten LED-Lampen kein Quecksilber. Hintergrund der gemeinsamen Sammlung ist die vorsorgliche Vermeidung von möglichen schädlichen 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.

Die Verwertungsvorgaben unterscheiden sich:

  • Von Bildschirmgeräten müssen mindestens 80 % des durchschnittlichen Gewichtes (Gewichtsprozent) verwertet werden. Die Mindestquote für die Vorbereitung zur Wiederverwendung und das Recycling liegt bei 70 %.
  • Bei Lampen beträgt die einzuhaltende Quote für das Recycling mindestens 80 % des durchschnittlichen Gewichts.

Deutschland hält diese Quoten ein.

 

Alte Bildröhren

Seitdem viele Menschen klassische Röhrenbildschirme durch Flachbildschirme ersetzen, fallen große Mengen alter Röhrenbildschirme zur Entsorgung an. Die eigentliche Bildröhre ist der schwerste Teil dieser Bildschirmgeräte. Sie besteht hauptsächlich aus Glas, genauer aus vier verschiedenen Glassorten:

  • Das Schirmglas, auch Frontglas genannt, ist der Hauptbestandteil. Es enthält 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, enthält 20 bis 24 % Bleioxid.
  • Das Röhrenhalsglas enthält 28 bis 30 % Bleioxid.
  • Die Glasfritte, die Schirm- und Konusglas miteinander verbindet, enthält sogar rund 80 % Bleioxid.

Die Zugabe von rezyklierten Bildschirmglas in die Produktion von neuen Bildschirmröhren ist möglich, wird aber in Deutschland und der EU aber nicht mehr durchgeführt, da keine Produktion von Bildröhren mehr stattfindet. Für eine hochwertige Verwertung und um Kontaminationen von schwermetallfreien Produkten und Materialkreisläufen durch das im Konusglas enthaltene Blei zu vermeiden, ist es unerlässlich, Schirm- und Konusglas voneinander zu trennen und das bleihaltige Glas zu separieren.

Bleifreies reines Schirmglas kann als Rohstoff in der Hohl- und Behälterglasindustrie, sowie in Glasuren oder der Keramikindustrie eingesetzt werden. Für bleihaltige Altgläser existieren nur wenige mengenrelevante Einsatzbereiche. Geringe Kapazitäten bestehen in der Herstellung von strahlenabsorbierenden Schutzgläsern oder als Zuschlagsstoff in Kupfer- und Bleihütten, zur Bleirückgewinnung und als Schlackenbildner. Aufgrund immer weniger werdender Absatzwege für Glas aus dem Bildschirmrecycling werden große Teil des Glasbruchs aus der Behandlung von CRT-Geräten als Mischglas im Bergversatz verwertet. Ein zwischenzeitlicher Verwertungsweg außerhalb Deutschlands bei dem bleihaltiges Glas aus Bildschirmröhren 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 können.

 

Flachbildschirme

Ein Flachbildschirm besteht in der Regel aus einem Kunststoffgehäuse, einem Metallrahmen, der Elektronik (zum Beispiel Leiterplatten) und der Displayeinheit. Die Displayeinheit von Geräten 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-Geräten der ersten Generation besteht aus kleinen Gasentladungslampen, die quecksilberhaltig sind und deren Anzahl von der Bildschirmdiagonalen abhängig ist. In Monitorgeräten sind zumeist 2-4 dieser Röhren verbaut. In Fernsehgeräten können über 50 quecksilberhaltige Lampenröhren enthalten sein. Bei der heutzutage verkauften Generation von Geräten werden LEDs als Hintergrundbeleuchtung eingesetzt, diese enthalten kein Quecksilber.

In der Entsorgung werden alte Flachbildschirme in der Regel manuell demontiert. Die Geräte werden geöffnet, um die Gasentladungslampen möglichst zerstörungsfrei zu entnehmen und Quecksilberemissionen, die durch Bruch der Lampen entstehen, zu vermeiden. In großen Behandlungsanlagen werden Bildschirme nach einer Vordemontage durch automatisierte Verfahren maschinell geöffnet, sodass die Lampen für eine Entnahme schneller freigelegt werden können oder der bei der Zerstörung entstehende Lampenbruch gezielt abgesaugt werden kann. Bei der Behandlung von Flachbildschirmgeräten 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 vielzählige Technologien (zum Beispiel Photovoltaik) benötigt. Die Rückgewinnung von Indium aus Flachbildschirmen wird derzeit als nicht wirtschaftlich eingestuft.

 

Gasentladungslampen

Es gibt mehrere Wege, Gasentladungslampen zu verwerten: Für die Aufbereitung stabförmiger 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 Produktionsabfälle 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 Produktionsabfälle bietet sich das Glasbruch-Wasch-Verfahren an. Zum Recycling der nicht-stabförmigen Lampen, das heißt 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 Behälter- 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 Schließung der letzten Produktionsstätte 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 weitestgehend der stofflichen Verwertung zugeführt.
  • Die Leuchtstoffe werden bislang gemeinsam mit Glasstaub als Sonderabfall, etwa in Untertagedeponien, entsorgt. Das Leuchtstoffpulver selbst enthält 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 Stoffströmen eingehalten werden. Die Europäische Union und Deutschland haben hier Obergrenzen festgelegt:

  • Altglas das verwertet wird, darf gemäß dem ElektroG nicht mehr als 5 Milligramm (mg) Quecksilber pro Kilogramm (kg) enthalten – also nicht mehr als 0,0005 Gewichtsprozent (%). 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: Stabförmige Standard-Leuchtstofflampen mit einem Röhrendurchmesser 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.