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07-08 | 2017

Umweltmarkt Projekte

Umweltmarkt Projekte Wasseraufbereitung Keramische Nanofiltration Keramische Filterelemente im Querschnitt. Keramische Membranen ermöglichen eine effiziente Abwasserreinigung. Forscher vom Fraunhofer-Institut für Keramische Technologien und Systeme IKTS in Hermsdorf konnten die Trenngrenze dieser Membranen nun deutlich herabsetzen und erstmals auch gelöste organische Moleküle mit einer molaren Masse von 200 Dalton (Da) zuverlässig abfiltrieren. So lassen sich selbst Industrie-Abwässer effizient reinigen. In vielen Produktionsprozessen dient Wasser als Löse- und Reinigungsmittel, kühlt oder überträgt Wärme. Da zunehmend mehr verbraucht wird, gilt es, Abwässer aufzubereiten und wiederzuverwenden. Eine Mög- lichkeit dazu bieten keramische Membranen. Da die Membranen auf mechanische Art und Weise trennen sind sie besonders energieeffizient. Bisher stieß diese Methode jedoch bei einer Molekülgröße von 400 Da an ihre Grenze. Kleinere Moleküle konnten mit keramischen Membranen nicht separiert werden. Experten zufolge galt es sogar als unmöglich, diese Grenze zu unterschreiten. Dr. Ingolf Voigt, Dr.-Ing. Hannes Richter und Dipl.-Chem. Petra Puhlfürß vom Fraunhofer IKTS konnten diese Hürde überwinden und erreichten mit den von ihnen entwickelten Membranen erstmals eine molekulare Trenngrenze von 200 Da. Auf dem Weg, das möglich zu machen, galt es zunächst verschiedene Hindernisse zu beseitigen. Das erste lag in der Herstellung der Membran selbst: Sollen so kleine Stoffe zuverlässig abgetrennt werden, wird eine Membran mit Poren, die kleiner sind als die Moleküle, benötigt. Außerdem müssen alle möglichst gleich di- Bild: Fraunhofer IKTS mensioniert sein, da eine einzelne größere Öffnung ausreicht, um Moleküle hindurchrutschen zu lassen. Die Herausforderung bestand darin, möglichst kleine Poren zu erzeugen, die alle mehr oder weniger gleich groß sind. Dies gelang über eine Weiterentwicklung der Sol-Gel-Technik. Die zweite Hürde lag darin, solche Membranschichten defektfrei über größere Flächen herzustellen. Auch dies ist den Fraunhofer-Forschern geglückt. Während üblicherweise nur wenige Quadratzentimeter große Flächen beschichtet werden, haben sie eine Pilotanlage mit einer Membranfläche von 234 m 2 ausgerüstet. Diese wurde im Auftrag von Shell von der Andreas Junghans – Anlagenbau und Edelstahlbearbeitung GmbH & Co. KG in Frankenberg gebaut und steht im kanadischen Alberta. Dort reinigt sie seit dem Jahr 2016 Abwasser, das bei der Förderung von Öl aus Ölsand verwendet wird. Derzeit planen die Wissenschaftler eine erste Produktionsanlage mit einer Membranfläche von mehr als 5 000 m 2 . Auch in industriellen Produktionsprozessen bringen die keramischen Membranen Vorteile: Mit ihnen lassen sich Teilströme direkt im Prozess reinigen und das aufbereitete Wasser kann im Kreislauf geführt werden. www.fraunhofer.de Entsorgung 4.0 Vernetzter Müllcontainer Die Vodafone GmbH, Düsseldorf, und ihr niederländischer Projektpartner Mic-o-data aus Hengelo wollen kommunale und städtische Entsorger bereit für die digitale Transformation machen. Dafür hat der Kommunikationskonzern die TarDif-Smart- Bin-Datenboxen der Niederländer mit seiner Internet-of-Things-Lösung ausgestattet. So vernetzt er Abfallentsorger über das Vodafone-Mobilfunknetz direkt mit den Müllcontainern. Die Müllabfuhr folgt in jeder Stadt und Gemeinde einem Entsorgungsplan. Oft sind die Container nicht voll, wenn sie geleert werden. Gerade in ländlichen Gebieten sorgt die geringe Ausbeute für unnötige Umwege, hohen Benzinverbrauch und mehr CO 2 -Belastung. Mit der Vernetzung von Müllcontainer und Entsorger wird die Abfallbeseitigung effizienter und umweltschonender. Das batteriebetriebene TarDif-System ist modular und kann an jedem beliebigen Abfalleimer sowie Müllcontainer installiert werden. Jeder Hausbewohner bekommt mit einer eige- nen Karte Zugang. Dieser registriert, wer Müll eingeworfen hat und wann der Behälter voll ist. Über eine sichere, mobile Übertragung sendet das System täglich Informationen. Die Daten erhält der Entsorger über eine web-basierte Plattform auf Computer, Tablet oder Smartphone. Das System errechnet anhand der Größe des Containers und der Nutzungsfrequenz, ob er bereit zur Abholung ist und sendet das entsprechende Signal an den Entsorger. Die Bedienung erfolgt durch ein personalisiertes Zugangssystem. Der Vorteil für den Verbraucher: Durch die Zugangserfassung kann exakt nach Abfallmenge abgerechnet werden. Neben der Füllmenge werden auch Daten, die den Zustand des Containers be- treffen, versendet: beispielsweise, ob der Deckel offenstehen gelassen wurde, der Behälter ramponiert wird oder gar Feuer fängt. In diesem Fall sendet das System einen automatischen Alarm und die Feuerwehr kann Großbrände verhindern. Mittels Datenanalyse lässt sich erkennen, welcher Müllcontainer wann ausgelastet ist. Das System berechnet daraufhin automatisch optimale Routenpläne für die Abfallentsorgungswagen. www.vodafone.de/IoT Bild: Mic-o-data BV 36 UmweltMagazin Juli - August 2017

Management Auf Kurs in Richtung Klimaschutz Bild: donvictori0 / fotolia.com Ein nachvollziehbarer CO 2 -Ausstoß bei Seefracht vereinfacht das Erstellen von Umwelt-Bilanzen. Welche Auswirkungen hat das eigene Handeln auf das Klima und die Umwelt? Diese Frage ist gerade für Logistikunternehmen und ihre Kunden zunehmend relevant. Die Hermes Germany GmbH, Hamburg, setzt sich dafür ein, die CO 2 -Emissionen entlang der Lieferketten zu reduzieren – und zwar auf allen Wegen. Als Mitglied der Brancheninitiative Clean Cargo Working Group (CCWG) hilft der Transportdienstleister zum Beispiel mit, die Containerschifffahrt nachhaltiger zu gestalten. Rund 90 % des Welthandels werden heute über den Seeweg abgewickelt – und die Zahl der Frachttransporte steigt stetig an. Bis zum Jahr 2020 rechnet das Umweltbundesamt mit einem jährlichen Zuwachs von 2 bis 3 % bei den weltweiten Schiffsbewegungen. Dieses Wachstum ist ein Treiber der globalen wirtschaftlichen Entwicklung, hat jedoch auch gravierende Auswirkungen auf das Klima und die Ökosysteme der Meere. 7 % der weltweiten Treibhausgasemissionen gehen auf das Konto der Containerschifffahrt. Führende Akteure des Seecontainerverkehrs, darunter Reedereien, Verlader und Logistikdienstleister, haben sich deshalb in der CCWG zusammengeschlossen. Ihr gemeinsames Ziel ist es, standardisierte Methoden auszuarbeiten, mit denen sich die Umweltbelastung messen lässt. Eine transparente und verursachergerechte CO 2 -Bilanzierung gibt den Dienstleistern und ihren Kunden die Möglichkeit, die Emissionen je Transportweg zu minimieren, und den Seefrachtverkehr insgesamt nachhaltiger zu gestalten. Erste Erfolge sind bereits sichtbar: Die Daten der Initiative aus dem Jahr 2016 belegen insgesamt eine Reduktion des Kohlendioxid-Ausstoßes um 8 % pro Kilometer und Standard- Container gegenüber dem Vorjahr. Transparenz durch verlässliche Daten Zu den 45 Mitglieder der CCWG-Initiative gehören führende Unternehmen des Seefrachtverkehrs. Neben DB Schenker, DHL oder Hapag Lloyd engagiert sich auch Hermes Germany seit 2015 in der Initiative für klimaschonende Logistik. „Für uns stellt es wie für viele andere Unternehmen der Branche eine Herausforderung dar, verlässliche Daten für die CO 2 -Bilanzierung entlang der Lieferketten zu erhalten“, sagt Ole Björn Kulinski, Process Development Manager – Supply Chain Solutions bei Hermes Germany. „Die Clean Cargo Working Group schafft für uns und unsere Kunden ein hohes Maß an Transparenz.“ Unter anderem bietet sie eine Datenbank mit sämtlichen CO 2 -Emissionsfaktoren je Carrier und Tradelane. Außerdem werden die durchschnittlichen CO 2 -Emissionsfaktoren pro See- UmweltMagazin Juli - August 2017 37

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