Kategorie: Umwelttechnik

Spannende Beiträge, informative Fachartikel und die neusten Entwicklungen aus dem Themengebiet Umwelttechnik.

Pyrolyse für hochwertige Recycling-Kunststoffe

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© Fraunhofer IKTSEinordnung des chemischen Recyclings mittels Pyrolyse in ein ganzheitliches Recyclingkonzept. Pyrolyse-Drehrohrofen im Technikumsmaßstab mit eigens entwickelter Kondensationsanlage im Vordergrund

© Fraunhofer IKTS
Einordnung des chemischen Recyclings mittels Pyrolyse in ein ganzheitliches Recyclingkonzept. Pyrolyse-Drehrohrofen im Technikumsmaßstab mit eigens entwickelter Kondensationsanlage im Vordergrund

Kunststoffe aus Polycarbonat sind wegen ihrer Vielseitigkeit und hohen Qualität begehrte Werkstoffe in der Industrie. Aber das Recycling der Kunststoffabfälle stößt derzeit noch an Grenzen, denn mechanische Recyclingverfahren generieren nicht für alle Anwendungen ausreichende Recyclat-Qualitäten. Fraunhofer-Forschende haben gemeinsam mit dem Chemieunternehmen Covestro Deutschland AG eine Methode entwickelt, mit der sich die Ausgangsstoffe der Polycarbonate zurückgewinnen lassen: In der katalytischen Pyrolyse, dem kontrollierten Erhitzen unter Sauerstoffausschluss, zerfallen die Plastikabfälle in ihre Bestandteile. Hersteller nutzen die Rohstoffe für die Herstellung neuer Kunststoffe. Weiterlesen

Neu organisierte Recyclingkette für Kunststoffe

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© Holger JacobyDemonstrator Ausschnitt: Kunststoffe unterschiedlicher Farbe und Zusammensetzung werden hier mittels Sensorik und Druckluftdüsen sortiert.

© Holger Jacoby
Demonstrator Ausschnitt: Kunststoffe unterschiedlicher Farbe und Zusammensetzung werden hier mittels Sensorik und Druckluftdüsen sortiert.

Ein Großteil der täglich genutzten Verbrauchs- und Gebrauchsgegenstände besteht aus Kunststoffen, die auf Erdöl basieren. Allein in Deutschland fallen jährlich rund sechs Millionen Tonnen kunststoffhaltige Abfälle an. Nur etwas weniger als die Hälfte davon werden werkstofflich recycelt, die restlichen gut 50 Prozent werden einer energetischen Verwertung zugeführt. Bei der Verbrennung der Abfälle wird das Treibhausgas CO2 freigesetzt. Aus Klima- und Umweltschutzsicht ist es daher wichtig, mehr Kunststoffe im Kreislauf zu halten. Im Leitprojekt Waste4Future entwickeln acht Fraunhofer-Institute neue Konzepte und Verfahren, um das werkstoffliche Recycling von Kunststoffen signifikant zu erhöhen. Weiterlesen

Energiespeicher: 100-mal besser Wärme leiten mit Flüssigmetall

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Weltweit erster Hochtemperatur-Wärmespeicher mittels Flüssigmetalltechnologie hat Potenzial für Defossilisierung der Industrie

Wärmespeicher im Labormaßstab: Auf dem Foto sind die Keramikkügelchen zu sehen, welche die Wärme speichern. (Foto: KALLA, KIT)

Wärmespeicher im Labormaßstab: Auf dem Foto sind die Keramikkügelchen zu sehen, welche die Wärme speichern. (Foto: KALLA, KIT)

Ob Stahl-, Beton- oder Glasherstellung: Die industrielle Produktion verbraucht mehr als 20 Prozent des gesamten Energiebedarfs in Deutschland. Dafür werden bisher noch zu 90 Prozent fossile Quellen genutzt. Mit dem Ziel, in diesen Prozessen erneuerbare Energien besser einzusetzen, arbeiten Forschende des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) an einem weltweit einzigartigen Hochtemperatur-Wärmespeicher mit Flüssigmetalltechnologie. Die extrem leitfähigen Flüssigmetalle könnten mithilfe von grünem Strom auf über 700 Grad Celsius erhitzt werden und Industriewärme flexibel speichern.

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Grüner Stahl aus giftigem Rotschlamm

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In großen Deponien wie hier bei Aughinish Aluminiumhütte in Irland wird derzeit der ätzende und giftige Rotschlamm, der bei der Aluminiumproduktion entsteht, entsorgt. Ein Team des Max-Planck-Instituts für Eisenforschung hat einen wirtschaftlichen Prozess entwickelt, um daraus klimaneutral Eisen für die Stahlindustrie zu gewinnen.© Gabriel Cassan / Adobe Stock

In großen Deponien wie hier bei Aughinish Aluminiumhütte in Irland wird derzeit der ätzende und giftige Rotschlamm, der bei der Aluminiumproduktion entsteht, entsorgt. Ein Team des Max-Planck-Instituts für Eisenforschung hat einen wirtschaftlichen Prozess entwickelt, um daraus klimaneutral Eisen für die Stahlindustrie zu gewinnen. © Gabriel Cassan / Adobe Stock

Bei der Produktion von Aluminium fallen jährlich rund 180 Millionen Tonnen giftigen Rotschlamms an. Wissenschaftler des Max-Planck-Instituts für Eisenforschung zeigen nun, wie sich aus dem Abfall der Aluminiumproduktion auf relativ einfache Weise grüner Stahl erzeugen lässt. In einem Lichtbogenofen, wie ihn die Stahlindustrie seit Jahrzehnten nutzt, wandeln sie das im Rotschlamm enthaltene Eisenoxid mithilfe von Wasserstoffplasma in Eisen um. Auf diese Weise ließen sich aus den vier Milliarden Tonnen Rotschlamm, die sich bislang weltweit angesammelt haben, knapp 700 Millionen Tonnen CO2-freier Stahl gewinnen. Das entspricht einem guten Drittel der jährlichen Stahlproduktion weltweit. Und wie das Max-Planck-Team zeigt, würde sich dieser Prozess auch ökonomisch lohnen. Weiterlesen

Mit CO2-verbrauchendem Bakterium Stoffe auf Erdöl-Basis ersetzen

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Erdöl steckt in den meisten Produkten unseres Alltags, zum Beispiel in Windeln und Waschmitteln. Solche Stoffe könnten künftig durch bioabbaubare Grundstoffe ersetzt werden, die ein Bakterium aus dem Rindermagen produzieren kann. Wie das funktionieren könnte, erforschen Wissenschaftler der Universität des Saarlandes gemeinsam mit Kollegen aus Forschung und Industrie in einem von der Bundesregierung geförderten Projekt.

Die Kuh als Klimaretter? Das dürfte in der öffentlichen Wahrnehmung eher nicht so gesehen werden. Im Gegenteil: Die Aufzucht von Rindern und der Verzehr von Rindfleisch gelten als Klimasünden par excellence. Und dennoch könnten die Wiederkäuer einen Anteil daran haben, dass Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler mit ihrer Hilfe klima- und umweltschonende Technologien entwickeln. Weiterlesen

Innovative Neuentwicklung spart Kosten und Energie

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13.Kelch

13.Kelch

Wenn in der Fertigung Qualität und Effizienz gefragt sind, muss die präzise Einstellung der Werkzeuge an erster Stelle stehen. Für diese Ansprüche hält der Systemhersteller KELCH mit der Produktfamilie KENOVA set line professionelle Werkzeugeinstellgeräte bereit, die in jeder zerspanenden Fertigung zum Einsatz kommen. Viele Betriebe haben die Einstellgeräte über mehrere Jahrzehnte im Einsatz. Eine Besonderheit bietet der Hersteller mit seiner jüngsten Neuentwicklung. Das erstmals auf der EMO vorgestellte Werkzeugeinstellgerät KENOVA set line V244 ist als bislang einziges Gerät am Markt für den Einsatz ohne Druckluft konzipiert.  Weiterlesen

ACHEMA 2024: Vielfältiges Vortragsprogramm für die Welt der Prozessindustrie

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© DECHEMA e.V. / Markus Püttmann

© DECHEMA e.V. / Markus Püttmann

Die ACHEMA 2024 verzahnt erneut das Vortrags- und Rahmenprogramm vollständig mit der Ausstellung. Im Jahr 2022 hatte die ACHEMA den Kongress und die sogenannten Innovation Stages erstmals in die Ausstellung integriert. Aufgrund des positiven Feedbacks wird das Konzept auch dieses Jahr fortgeführt. Insgesamt warten in den Vortragssälen und auf den Bühnen in der Ausstellung mehr als 750 Beiträge auf die Besucher.

„Wissenschaft und Industrie im Dialog ist seit jeher Credo der DECHEMA und seit der letzten ACHEMA auch gelebte Praxis im Vortrags- und Kongressprogramm. Der Erfolg gibt uns dabei recht: Mit mehr als 20.000 Zuhörern waren die Besucherzahlen im Jahr 2022 deutlich höher als bei der ACHEMA 2018, die insgesamt mehr Teilnehmer hatte“, so Dr. Andreas Förster, Geschäftsführer des DECHEMA e.V. und damit Veranstalter der ACHEMA. Das Kongressprogramm setzt dieses Jahr Schwerpunkte in den Themen Wasserstoff, Nachhaltigkeit, Kreislaufwirtschaft und Digitalisierung. Auf den sechs Innovation Stages in der Ausstellung und in den fünf Highlight-Sessions des Kongresses greift die ACHEMA 2024 diese und weitere Top-Themen der Prozessindustrie auf. Weiterlesen

Klebstoffe aus Federn

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© Fraunhofer IGBFedern enthalten Keratin, ein wasserunlösliches Strukturprotein, aus dem sich Bestandteile von Klebstoffen herstellen lassen.

© Fraunhofer IGB Federn enthalten Keratin, ein wasserunlösliches Strukturprotein, aus dem sich Bestandteile von Klebstoffen herstellen lassen.

Klebstoffe beruhen fast immer auf fossilen Rohstoffen wie Erdöl. Fraunhofer-Forschende haben nun ein Verfahren entwickelt, mit dem der biobasierte Rohstoff Keratin erschlossen wird. Die leistungsfähige Protein-Verbindung ist beispielsweise in Hühnerfedern enthalten. Damit kann man nicht nur eine Vielzahl unterschiedlicher Klebstoffe für verschiedene Anwendungsbereiche herstellen. Die Verfahren und Endprodukte sind vielmehr nachhaltig und orientieren sich am Grundprinzip einer bioinspirierten Kreislaufwirtschaft. Das gemeinsame Projekt mit der Henkel AG & Co. KGaA adressiert einen Milliardenmarkt. Weiterlesen

Digitaler Zwilling beschleunigt Solarforschung

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Solarflächen der Zukunft: flexibel, durchsichtig und mit immenser Einsatzvielfalt. (Bild: FAU/DALL-E/runwayml)

Solarflächen der Zukunft: flexibel, durchsichtig und mit immenser Einsatzvielfalt. (Bild: FAU/DALL-E/runwayml)

Künstliche Intelligenz soll die Suche nach dem perfekten Material für Solarmodule um den Faktor zehn beschleunigen. Daran arbeitet ein interdisziplinäres Team der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU). Die Forschenden aus der Materialwissenschaft, dem Ingenieurwesen, der Chemie und der Informatik wollen einen digitalen Zwilling implementieren, der Materialkombinationen besser charakterisiert und Hochdurchsatzexperimente schneller zum Erfolg führt. Weiterlesen

Rückgewinnen statt schreddern: Batterien effizienter recyceln

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Im Projekt DiRecReg entwickeln vier Institute des KIT und sieben Unternehmen eine vollständige Prozesskette, um gebrauchte Batterien und Ausschuss besser zu verwerten. (Foto: wbk, KIT)

Im Projekt DiRecReg entwickeln vier Institute des KIT und sieben Unternehmen eine vollständige Prozesskette, um gebrauchte Batterien und Ausschuss besser zu verwerten. (Foto: wbk, KIT)

Der Markt für E-Autos wächst rapide und damit der Bedarf an Lithium-Ionen-Batterien (LIB). Auch deren Recycling ist ein wichtiger Baustein im Produktionskreislauf. Aktuelle Verfahren zerlegen die aktiven Batteriematerialien in ihre molekularen Bestandteile – unter hohem Energie- und Chemikalieneinsatz. In einem groß angelegten Verbundprojekt entwickeln daher Forschende des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) und Partner aus Industrieunternehmen eine vollständige Prozesskette, um gebrauchte Batterien effizienter zu verwerten, in dem sie die aktiven Komponenten funktionserhaltend zurückgewinnen. Das Bundesforschungsministerium fördert das Projekt mit knapp drei Millionen Euro. Weiterlesen