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4/5 | 2015

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Umweltmarkt Produkte

Umweltmarkt Produkte Biobatterie Energie und Rohstoffe aus Klärschlamm und Gärresten Wissenschaftlern vom Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik UMSICHT ist es gelungen, die Effizienz der Biogasanlagen deutlich zu steigern. Das von ihnen entwickelte Biobatterie-Verfahren liefert nicht nur Strom und Wärme, sondern auch hochwertige Produkte, wie Gas, Öl und Pflanzenkohle. Diese können je nach Bedarf verwertet werden: etwa zur Stromerzeugung, als Schiffs- oder Flugzeugkraftstoff, als Beimischung zu Kraftstoffen oder als Düngemittel; weiterverarbeitet liefern sie Basisstoffe für die Chemische Industrie. Die Biobatterie ist modular aufgebaut und besteht aus umweltfreundlichen Technologien wie Biogasanlagen, thermischen Speichern, Vergasern und Motoren zur Stromerzeugung. Herzstück des Konzepts ist das thermo-katalytische Reforming (TCR). Damit bauen die Experten Kohlenstoffe aus organischem Material wie beispielsweise Gärresten aus Biogasanlagen und der Bioethanolproduktion, industriellen Biomasseabfällen, Klärschlämme, Stroh, Holzreste oder Tierexkremente um. Das Ergebnis: Öl, Gas und Biokoks. Dass dies auch in der Praxis funktioniert, zeigen die Forscher Mit der „Biobatterie“ lässt sich eine Bandbreite von Biomasse energetisch verwerten. Organische Reststoffe können in Strom, Wärme, gereinigtes Gas, motorentaugliches Öl und hochwertige Biokohle verwandelt werden. an einer Pilotanlage, die etwa 30 Kilogramm Gärreste in der Stunde verwertet. Die Ausgangsstoffe wandern zunächst durch eine Schleuse unter Sauerstoffausschluss in eine sich kontinuierlich drehende Schnecke. Dort wird das Material erhitzt und in Biokohle sowie flüchtige Dämpfe zerlegt. Die Dämpfe werden weiter erhitzt und dann wieder abgekühlt. Dabei kondensiert eine Flüssigkeit, die Bioöl und Prozesswasser enthält. Die Forscher trennen das hochwertige Öl ab, um es weiter zu nutzen. Das entstandene Gas wird gereinigt und aufgefangen. Die flüssigen, gasförmigen und festen Produkte lassen sich vielfältig weiterverwerten. Das Öl kann entweder zu Schiffs- und Flugzeugkraftstoff verarbeitet werden oder in einem Blockheizkraftwerk – wie auch das Gas – für die Strom- und Wärmeerzeugung genutzt werden. Das abgetrennte Prozesswasser enthält zahlreiche kurzkettige, biologisch abbaubare Kohlenstoffverbindungen. Es kann wieder in die Biogasanlage zurückgeführt werden und so die Methanausbeute steigern. Die Biokohle eignet sich als Bodenverbesserer. Die Anlage wandelt in einem robusten und kontinuierlichen Prozess über 75 Prozent des Energieeinsatzes in qualitativ hochwertige Energieträger um. Der Wirkungsgrad lässt sich noch weiter steigern, wenn man mobile Latentwärmespeicher einsetzt. Die Susteen Technologies GmbH, eine Ausgründung von UMSICHT, setzt das Konzept Biobatterie bereits gemeinsam mit Kooperationspartnern im In- und Ausland in großen Pilotanlagen in die Praxis um. www.fraunhofer.de Arbeitsschutz Vielseitiges Gefahrstofflager Gefahrstofflager CUBE Die technischen Anforderungen an moderne Gefahrstoff-Lagersysteme sind in den vergangenen Jahren kontinuierlich gestiegen. Neben Brand- und Gewässerschutz, spielen Ausstattungsmerkmale wie Klimatisierung, Zugangskontrolle oder eine Fernabfrage-Möglichkeit für den Anwender eine immer größere Rolle. CUBE, das Gefahrstofflager der Denios AG aus Bad Oeynhausen zeigt mit seinem Raumkonzept, wie man diesen Anforderungen schon heute gerecht wird. Auf Wunsch wird dieses als Ein- oder Zweifeld-Container gefertigt. Der Innenraum eröffnen dem Nutzer individuelle Möglichkeiten. Klassische Lageraufgaben sind ebenso möglich, wie beispielsweise die Installation von Test-Einrichtungen für Lithium-Ionen-Batterien oder die Konzern-IT. Die Regallager- Bauweise ist platzoptimiert. Auch die optionalen Ausstattungspakete sind vielfältig. Das „Thermopaket Heizen“ ermöglicht die frostfreie Lagerung von Gefahrstoffen durch 2kW Rippenrohrheizungen. Die Aufbewahrung in einem festgelegten Temperaturbereich ermöglicht das „Thermopaket Klimatisieren“ durch die Installation einer 4kW Klimaanlage in der Einfeld-Variante des CUBE beziehungsweise 7,1 kW in der Zweifeldvariante. Um Säuren und Laugen gesetzeskonform zu lagern, ist die Auffangwanne im „Säuren-/ Laugenpaket“ mit zusätzlichen Inlinern vor Korrosion geschützt. Das „Lichtpaket“ soll die optimale Ausleuchtung von Innenbereich und Vorfeld ermöglichen, das „Zugangskontrollpaket“ das Lager vor unbefugtem Zugriff schützen. Optional lässt sich das Gefahrstofflager mit digitaler Sensorik ausstatten. Hierfür stehen insgesamt drei Sensorpakete zur Auswahl. Zur Grundausstattung gehört ein Standard-Display, welches den Nutzer über den Status des Lagers informiert. Im Sensorpaket „Brandschutz“ steht die Früherkennung von Bränden im Vordergrund. Ein optisches Warnsignal, das farbige Leuchten einer LED-Lichtleiste, vermittelt dem Nutzer das Entstehen eines Brandes im Inneren oder eine Störung der Abluftanlage. Mit dem Sensorpaket „Gefahrstofflagerung“ werden die Bedingungen des Lagergutes überwacht. Leckagen werden erfasst und dem Nutzer per Warnsignal vermittelt. Im Sensorpaket „Temperatur“ erfassen Sensoren die Innentemperaturen des Lagerraumes sowie die Außenwerte. Je nach Kundenanforderung ist hierbei die Kombination mehrerer Pakete möglich. www.denios.de 32 UmweltMagazin April - Mai 2015

Projekte Umweltmarkt Fraunhofer Oberhausen Abfälle absaugen und Wasser sparen Bei der Herstellung von Lebensmitteln fallen große Mengen an nicht essbarem Ausschuss wie Schalen von Zitrusfrüchten und Kartoffeln oder Blut aus der Fleischindustrie an. Ihre Entsorgung als Abfall oder zusammen mit dem Schmutzwasser und auch die hygienische Säuberung von Gerätschaften führen zu einem starken Abwasseraufkommen. Das Fraunhofer UMSICHT arbeitet zusammen mit einer internationalen Arbeitsgruppe im Rahmen des Projekts „BioSuck“ an der Umgestaltung des Abfallmanagements in der Lebensmittelindustrie. Durch die Absaugung anfallenden Abfalls mittels Vakuumtechnologie fällt weniger Abwasser an, was die Entsorgungskosten senkt. Gleichzeitig lässt sich der über Vakuumrohre hygienisch transportierte und konzentrierte Abfall anschließend gezielt für bioenergetische Zwecke nutzen oder bei entsprechender Zusammensetzung recyceln. Entwickelt werden ein System und Richtlinien für Entscheider aus der Lebensmittelindustrie, die Informationen darüber geben, wann und wo die Installation von Vakuumleitungen zur Abfallsammlung angebracht ist. Für die Basis werden neben Daten aus der Literatur, die Abfallströme gängiger Lebensmittelindustrien spektralanalytisch auf Dank bioabbaubarer Funktionsschichten schützen Lebensmittelverpackungen die Waren künftig vor Gerüchen, Wasserdampf und Sauerstoff. Nährstoffe untersucht. Zusätzlich werden praxisnahe Fallstudien in das Entscheidungsunterstützungssystem integriert. Hierfür konzipiert das Fraunhofer UMSICHT ein Testpilotsystem zur Abfallkonzentrierung durch Vakuumtechnologie, das die praktische Anwendung in einem kleinen Maßstab simuliert. Die aus den Werten zu realisierende Datenbank wird darstellen, wo genau Abfall anfällt, wie sich dieser am besten sammeln lässt und wie eine weitere Verwertung aussehen kann. Vorgesehen sind darüber hinaus eine Nachhaltigkeitsanalyse der eingesetzten Technologien und Prozesse in Form einer Lebenszyklusanalyse sowie die Beurteilung von Umweltauswirkungen. Basierend darauf wird die Datenbank nachhaltige Verbesserungsmöglichkeiten aufzeigen. Das Projekt wird vom Bundesministerium für Bildung und Forschung bis Ende August 2016 gefördert; das Fraunhofer UMSICHT ist Koordinator. Wissenschaftliche Partner sind die Technisch-Naturwissenschaftliche Universität Norwegens und das Institut für Ökologie in Gewerbegebieten unter der Leitung des Umweltministeriums in Polen. Die Industrie ist durch IWR Ingenieurbüro für Wasserwirtschaft und Ressourcenmanagement GmbH und die Bilfinger Water Technologies GmbH vertreten. www.umsicht.fraunhofer.de Bild: Fraunhofer ISC Projekte – kompakt >>> In Berlin werden bei rund 30 Starkregenereignissen pro Jahr zwischen 5 und 7 Milliarden Liter ungeklärtes Abwasser in die Gewässer eingeleitet. Eine in der Spree im Berliner Osthafen installierte Pilotanlage, die im April 2012 in Betrieb genommen wurde, hat bisher 15 Millionen Liter Abwasser gespeichert und zeitversetzt zur Reinigung an die Klärwerke weitergeleitet. Das System arbeitet vollautomatisch, reinigt sich nach jeder Füllung selbst, behandelt die Abluft und ist für starke Strömungen ebenso wie gegen den Anprall von Schiffen konzipiert. Es hat sich sowohl bei zugefrorener Spree als auch bei Treibeis als technisch zuverlässig erwiesen. Die Technische Universität Berlin begleitete das Projekt. www.luritec.com >>> Bayer MaterialScience nahm Anfang Dezember letzten Jahres am Standort Dormagen eine effiziente und ressourcenschonende Großanlage in Betrieb, die zur Produktion der Chemikalie TDI, einer zentralen Komponente für hochwertigen Schaumstoff, dient. Inklusive der Kosten für die Infrastruktur und bei Zulieferern beläuft sich die Gesamtinvestition auf mehr als 400 Millionen Euro. Der Standort soll das europäische Zentrum der TDI-Produktion von Bayer MaterialScience werden. Die neue Anlage ersetzt nach 30 Monaten Bauzeit eine kleinere Produktionseinheit für Toluylen-Diisocyanat (TDI). Die Chemikalie dient zur Produktion von Polyurethan-Weichschaum, aus dem viele Alltagsgegenstände wie Matratzen, Autositze und Polstermöbel bestehen. Für TDI wird weltweit auch in den kommenden Jahren ein anhaltendes Wachstum erwartet. www.bayermaterialscience.de >>>Ein Baustoff, den Steag Power Minerals, Dinslaken, gemeinsam mit Partnern entwickelt und optimiert hat, könnte für Kommunen wegweisend sein: Pflastersteine sollen die Stadtluft verbessern. Dass dies nicht nur im Labor gelingt, soll eine in der Bottroper Innenstadt eingerichtete Testfläche mit einer Größe von rund 750 Quadratmetern zeigen. Die Steine beinhalten Photoment, das gesundheitsschädliche Stickoxide aus stadtverkehrbelasteten Innenstädten reduzieren kann. Der Betonzusatzstoff ist photokatalytisch aktiv. Unter Einfluss von (Sonnen)-Licht kann er mit Photoment zum einen gesundheitsschädliche Stickoxide aus der Luft abbauen; zum anderen wird die Verschmutzung und der Bewuchs der Oberflächen mit organischen Materialien erschwert. Einer dieser Steine reinigt, nach Berechnungen der TU Berlin, mehr als ein Kubikmeter Luft in der Stunde. Der Stoff lässt sich jedem Pflasterstein bei der Herstellung zusetzen. www.steag-powerminerals. com UmweltMagazin April - Mai 2015 33

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