Forschende des Instituts für Technische und Makromolekulare Chemie der RWTH Aachen haben in Zusammenarbeit mit Partnern aus Ungarn einen wichtigen Fortschritt im Bereich des Kunststoffrecyclings erzielt. Sie entwickelten ein neuartiges Katalysatorsystem, das Polyethylen-Abfälle gezielt in Propen, ein wertvolles chemisches Zwischenprodukt, umwandelt. Dieser innovative Ansatz revolutioniert das „Open-Loop“-Recycling von hartnäckigen Kunststoffabfällen. Weiterlesen
Kategorie: Umwelttechnik
Spannende Beiträge, informative Fachartikel und die neusten Entwicklungen aus dem Themengebiet Umwelttechnik.
Calcium-basierte Metall-Luftsauerstoff-Batterien als alternative Energiespeicher
Entwickelt im „CaSaBatt“-Projekt: Testzelle einer Metall-Sauerstoff-Batterie im Labormaßstab. Bildnachweis: Daniel Schröder/TU Braunschweig
Der Klimaschutz und die Energieversorgung sind wesentliche Faktoren für eine nachhaltige Entwicklung des Wirtschafts- und Technologiestandorts Deutschland. Langfristig wird bei der Energieversorgung überwiegend auf fossile Brennstoffe verzichtet werden müssen, damit die angestrebten Klimaschutzziele erreicht werden. Batterien mit großer Energiedichte und ausreichender Zyklenstabilität sind hierbei für die Herausforderungen im Rahmen der Energiewende unverzichtbar. Neben Festkörperbatterien sind Metall-Sauerstoff- und Metall-Schwefel-Batterien zukunftsweisende Batteriekonzepte. Im Forschungsprojekt „CaSaBatt“ hat die Technische Universität Braunschweig zusammen mit Partnern im August 2024 einen wichtigen Meilenstein in der Entwicklung von Metall-Sauerstoff-Batterien erreicht: Erste Zyklen mit den entwickelten Anoden- und Kathodenmaterialien sowie Elektrolyten konnten in einer Testzelle im Labormaßstab erfolgreich getestet werden. Weiterlesen
Mit Gefahrstoffschränken Mitarbeiter und Umwelt schützen
© asecos GmbH
Ob entzündbare Flüssigkeiten, explosive oder giftige Stoffe – wenn gefährliche Substanzen zum Arbeitsalltag gehören, haben Arbeitgeber wichtige Schutzmaßnahmen zu treffen. Basis sind dafür die gesetzlichen Grundlagen. Außerdem muss gewährleistet sein, dass die Mitarbeiter die Vorschriften kennen und einhalten. Um ein sicheres Arbeitsumfeld zu schaffen, ist zunächst eine ausführliche Gefährdungsbeurteilung durchzuführen, der dann weitere Präventionsmaßnamen folgen. Zu diesen gehört etwa die Anschaffung von Sicherheitsschränken nach Europäischer Norm EN 14470 Teil 1 und 2 . Sicherheitsschränke von Experten für Gefahrstofflagerung und -handling wie asecos bieten nicht nur den nötigen Schutz, sondern sind auch flexibel einsetzbar.
In unserer modernen Arbeitswelt kommt kaum eine Branche ohne Stoffe mit Gefährdungspotential aus, doch in der Routine wird dabei eines oft vergessen: Der unsachgemäße Umgang und die unsachgemäße Lagerung von Gefahrstoffen bergen Risiken für Mensch und Umwelt. Daher ist der Arbeitgeber dazu verpflichtet, Sicherheitsmaßnahmen vorzunehmen. Weiterlesen
ECOplus – 100% Energie-/ Ressourcen-Effizienz und hybride Energie-Versorgung
© Noppel Maschinenbau GmbH
Gemäß ihrem Firmen-Leitbild hat die apra-gerätebau GmbH in Verantwortung für Mitarbeiter, Umwelt und Produkt-Qualität in eine flexible, nachhaltige Vorbehandlungsanlage investiert und nicht, wie sonst üblich, nur theoretische Alibi-Nachrüst-Möglichkeiten für Hybrid-Beheizungen, Energie- und Ressourcen-Effizienz vorgesehen. Weiterlesen
Beständige Biokunststoffe und Bioverbundwerkstoffe für Langzeitanwendungen: Der Forschungsverbund BeBio2
Der Einsatz von Biokunststoffen, insbesondere in langlebigen Produkten, wird durch eingeschränkte Kenntnisse und schwer zugängliche Informationen zu deren Beständigkeit erheblich gehemmt. Zu diesem Ergebnis kam die Studie BioResist (FKZ 22001017), welche an der Universität Kassel (Institut für Werkstofftechnik, Fachgebiet Kunststofftechnik) durchgeführt wurde.
Aufbauend auf den Erkenntnissen der BioResist-Studie zielt der Forschungsverbund BeBio2 darauf ab, die Datenlage zur Beständigkeit zahlreicher Biokunststoffe und Bioverbundwerkstoffe erheblich zu verbessern und diese Informationen öffentlich zugänglich zu machen. Dies soll den vermehrten Einsatz biobasierter Werkstoffe fördern. Der Verbund wird vom Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft (BMEL) über die Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e.V. (FNR) gefördert und umfasst 12 Teilprojekte, die an den drei beteiligten Forschungseinrichtungen – dem Institut für Werkstofftechnik – Kunststofftechnik der Universität Kassel, dem Institut für Kunststofftechnik der Universität Stuttgart und dem Fraunhofer-Institut für angewandte Polymerforschung (IAP) – durchgeführt werden. Zusätzlich ist die Altair Engineering GmbH an der Erstellung der Datenbank beteiligt. Weiterlesen
„Circular Materials Engineering“ – Werkstoffinformationen für eine nachhaltige Industrie 5.0 am Beispiel Aluminium
Metallische Strukturwerkstoffe, wie Stahl und Aluminium, sind wesentlicher Bestandteil der industriellen Wertschöpfung, tragen jedoch auch in hohem Maße zu den globalen industriellen CO2-Emissionen bei. Diese Umweltbelastung erfordert neue transformative Ansätze bei der Herstellung, Verwendung und Wiederverwertung der Metalle. Die Erfassung und Bilanzierung von CO2-Equivalenten, beispielsweise über den PCF (Product Carbon Footprint) sind dabei nur ein erster Schritt. Wichtiger sind technische Verbesserungen für die Kreislaufwirtschaft, in denen Materialien kontinuierlich wiederverwendet, aufgearbeitet und recycelt werden, so dass Abfall und Emissionen drastisch reduziert werden. So ist bekannt, dass durch den Einsatz von Sekundär-Aluminium das CO2-Equivalent um über 90 % vermindert werden kann. Die Verwendung von sogenanntem End- Of-Life (EOL) – Schrott ist insbesondere dann eine Herausforderung, wenn bei hochwertigen Aluminium-Legierungen ein Downcycling vermieden werden soll. Das Thema findet breites Interesse in Industrie und Forschung: Beispiel ist das Forschungsprojekt „Green-Al-Light“, das die gesamte Prozesskette abbildet und praktische Lösungen erarbeitet.
Bild 1: Green-Al-Light erforscht neue Wege für die zirkuläre Prozesskette
Pyrolyse für hochwertige Recycling-Kunststoffe
© 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
© 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
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)
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.
Grüner Stahl aus giftigem Rotschlamm
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
