Projekt 16700/01

Bau eines Zerlegeautomaten für Hochdruck-Entladungslampen

Projektträger

Flensburger Leuchtstofflampen VerwertungKlemens & Co.
Am Güterbahnhof
24941 Jarplund-Weding
Telefon: 0461/90928-0

Zielsetzung und Anlass des Vorhabens

In der Bundesrepublik werden jährlich ca. 4,5 Millionen neue Hochdruckentladungslampen eingesetzt, die entsprechende Zahl ausgebrannte Lampen wird z.Z. in der Regel geschreddert und das Volumenreduzierte Material Untertage deponiert. Durch den Einsatz des Zerlegeautomaten können jährlich 6,7 t Hg-freies Kuppelglas, 13,35 t hochwertiger Metallverbund und 115 Kg Quecksilber gewonnen und in den Sekundär-Rohstoffkreislauf zurückgeführt werden.
Der Bau eines Zerlegeautomaten für Hochdruck-Entladungslampen hat das Ziel, das Recyclingprinzip sortenreiner Materialtrennung zu realisieren, indem die Hochdruck-Entladungslampe in ihre drei Stofffraktionen Hg-freies Kuppelglas, Hg-freier Metallverbund und Hg-haltigen Glasbrenner zerlegt wird, ohne dass es zu einer Hg-Kontamination der Hg-freien Stoffe kommt.
Hierfür sollen schon entwickelte, erprobte und bewährte technische Komponenten zu einer Einheit Zerlegeautomat zusammengefügt werden unter der Maßgabe, die Entwicklungs- und Baukosten niedrig zu halten, damit ein wirtschaftlicher Einsatz des Recyclingautomaten gesichert ist.


Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten Methoden- Bau des Zerlegeautomaten für Hochdruck-Entladungslampen
- Bau der Staub- und Hg-Absaugung für den Zerlegeautomaten
- Durchführung von Lampenzerlegungen sowie Anlagenmodifizierungen


Ergebnisse und Diskussion

Aufbauend auf mehrjährigen Erfahrungen des Bewilligungsempfängers mit der manuellen Zerlegung quecksilberhaltiger Hochdruckentladungslampen wurde für die Behandlung dieser Lampen eine Teilautomatisierung mit einem Zerlegeautomaten vorgesehen. Mit dem Bau beauftragt wurde die ortsansässige Firma Kitzinger Apparatebau GmbH. Eine Absaugung mit Quecksilberabscheidung lieferte Firma RUWAC Industriestaubsauger GmbH, Melle. Die Zerlegeanlage bestand aus zwei 1 m3 großen Kammern aus Edelstahl mit Sichtfenstern. Auf einem Grippband durchliefen die Lampen beide Kammern. Ein Rotor sollte der Lampe in der ersten Kammer das Hg-freie Kuppelglas abschlagen. Nach Weiterführung in die zweite Kammer sollten dort zwei ineinander greifende Zahnräder den Hg-Brenner zermahlen und vom Lampengestänge abtrennen. Big Bags sollten getrennt das Hg-freie Kuppelglas und Hg-haltige zerkleinerte Brenner aufnehmen. Ebenfalls separat sollte Edelstahlschrott Hg-frei aus der zweiten Kammer ausgeworfen werden.
In vier umfassenden Probeläufen mit zwischengeschalteten umfassenden Anlagenmodifikationen und Nachbesserungen konnte ein sicheres zuverlässiges Funktionieren der Anlagenkonzeption in Praxis nicht erreicht werden. Einige Fehlfunktionen konnten erfolgreich abgestellt werden, wie ein Zerplatzen von Lampen noch vor den Kammern durch fehlerhaftes Greifen des Grippbandes nicht auf den Lampensockel sondern das Glasgehäuse. Andere Funktionsfehler, wie ein nur teilweises und unvollständiges Zermahlen der Hg-Brenner mit den hierfür vorgesehenen Zahnrädern, konnten trotz verschiedener Versuche und Nachbesserungen nicht abgestellt werden. Die vorgegebenen Funktionen der sortenreinen Materialtrennung wurden nicht erfüllt. Da eine Ertüchtigung der von Firma Kitzinger Apparatebau GmbH erstellten Anlage nicht abzusehen war, wurde das Projekt nach dem vierten Probelauf und einer Bearbeitung von ca. 10.000 Lampen aufgrund des schlechten Gesamtergebnisses abgebrochen.


Fazit

Der Maschinenbauer ist bei der Konzeptionierung und der Entwicklung des Zerlegeautomaten zum einen auf den unterschiedlichen Aufbau der verschiedenen Hochdruckentladungslampentypen und deren Reaktion beim Öffnen des Kuppelglases zu wenig eingegangen. Zum anderen hat er die Aggressivität des Hartglases, aus dem die Kuppeln der Hochdrucklampen bestehen, unterschätzt. Dieses Material beschädigte und behinderte mechanische Bewegungsabläufe und legte immer wieder die Bewegungen der Maschine lahm. Zusammenfassend lässt sich sagen, dass der gebaute Zerlegeautomat eine Fehlkonstruktion darstellt, da er keine der geplanten Funktionen einwandfrei bewältigte.