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7/8 | 2014

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MARKT Projekte Ellwangen

MARKT Projekte Ellwangen Nutzung vonEnzymenzur Beseitigung vonSpurenschadstoffeninAbwasser Inden vergangenen Jahren wurde vermehrt über das Vorkommen von natürlichen und synthetischen organischen Spurenschadstoffen in verschiedenen aquatischen und terrestrischen Umweltkompartimenten wie Böden, Oberflächengewässern und Grundwässern berichtet. Die Spurenschadstoffe, die inden städtischen und industriellen Abwässern nachgewiesen werden können, reichen von Arzneimittelwirkstoffen wie Östrogenen, Analgetika, Antibiotika, Lipidsenkern, Antiepileptika, Antihypertonika, ß-Blockern, Röntgenkontrastmitteln und Pestiziden bis hin zu polyzyklischen aromatischen Kohlenwasserstoffen. Zudiesem Thema hat daher das vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie geförderte Netzwerk biomastec, unter der Leitung von Dr. Akuma Saningong, das FuE-Projekt „Entwicklung einer prototypischen enzym-basierten Filteranlage zur Entgiftung und Entfernung von Spurenschadstoffen in kommunalen und industriellen Abwässern“ initiiert. Das Vorhaben mit einem Gesamtvolumen von rund 620 000 Euro wird im Rahmen des Förderprogramms „Zentrales Innovationsprogramm Mittelstand“ mit etwa 330 000 Euro gefördert. Ziel ist die Erforschung und Entwicklung eines umweltfreundlichen enzym-(laccase) Vermehrt werden Spurenschadstoffe in städtischen und industriellen Abwässern nachgewiesen. Ein FuE-Projekt soll hier Abhilfe schaffen. basierten Reaktors und einer Filtrationseinheit zur chemikalienfreien Entgiftung und Entfernung von Spurenschadstoffen in kommunalen und industriellen Abwässern. Projektpartner sind die Atec Automatisierungstechnik GmbH aus Neu Ulm, die ASA Spezialenzyme GmbH aus Wolfenbüttel sowie die Ernst-Moritz-Arndt-Universität Greifswald. Die Projektpartner verfolgen das Ziel, Laccase-basierte Verfahren zu entwickeln und zu optimieren, umSpurenschadstoffe aus Abwässern zu entgiften beziehungsweise zu entfernen. Durch die Nutzung der synthetischen Biologie können die Laccasen in gleich bleibender Qualität zur Verwendung bereitgestellt, entwickelt und vergleichend auf ihr Substratspektrum und ihre Aktivität erprobt werden. Die Neuheit des angedachten Lösungswegs besteht darin, dass die Membrantechnologie und die Enzymologie in einem Schritt erforscht und erprobt werden, umumSpurenschadstoffe im Abwasser zubekämpfen und die Wiederverwendung als Trink- und Brauchwasser zuvereinfachen. www.biomastec.de Bild: www.freeimages.com Projekte –kompakt >>> Jedes Jahr pflanzen die Mitarbeiter der Kyocera Corporation in verschiedenen Teilen der Welt sogenannte Green Curtains an den unterschiedlichen Standorten des Unternehmens. Diese natürlichen Laubvorhänge, sorgen imSommer nicht nur für Schatten, sondern isolieren das Gebäude und senken die Temperatur um bis zu 2° Cund reduzieren damit den Energieverbrauch durch Klimaanlagen. Zusätzlich binden sie CO 2 :Ein Quadratmeter des Blattwerks neutralisiert 3,5 Kilogramm Kohlendioxyd pro Jahr. www.kyocera.de >>> Der Abwasserverband Braunschweig hat sich die energetisch optimierte Schlammbehandlung mit erhöhter Faulgasausbeute und Stromproduktion sowie die Rückgewinnung der Nährstoffe Stickstoff und Phosphor aus dem Abwasser für den späteren Einsatz als Düngemittel zum Ziel gesetzt. Das jährliche Einsparpotenzial an CO 2 -Emissionen soll rund 430 Tonnen betragen. Bei dem Verfahren wird in einer Zentrifugenanlage ausgefaulter Überschussschlamm auf etwa 15 Prozent Trockenrückstand entwässert und einer thermischen Desintegration zugeführt, in der mittels Druckhydrolyse eine Erhöhung des abbaubaren Anteils des Schlamms erreicht wird. Damit fällt eine höhere Menge an Faulgas anund gleichzeitig sinkt die zu entsorgende Schlammmenge. Das Zentrifugat wird den beiden Nährstoffrückgewinnungsstufen zugeführt. Sowohl das dabei gewonnene Mag- nesium-Ammonium- Phosphat als auch das Ammoniumsulfat eignen sich als Düngemittel. Das Bundesumweltministerium fördert das Vorhaben mit rund 2Millionen Euro. www.bmub.bund.de 26 UmweltMagazin Juli -August2014

Oberhausen Stoffliche Nutzung von Bioethanol Fraunhofer UMSICHT aus Oberhausen untersucht indem vom Bundesministeriums für Ernährung, Landwirtschaft und Forsten über den Projektträger Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e.V. geförderten Projekt „Bioethanol 2.0“ die Herstellung höherer Alkohole und daraus abgeleiteter Ester auf Basis vollständig biobasierter Ausgangsstoffe sowie deren Anwendungen. Viele Kunststoffe erlangen ihr Eigenschafts- und Verarbeitungsprofil erst durch den Zusatz von Additiven, von denen Weichmacher die stärkste Klasse ausmachen. Vermehrt wird heutzutage nach Lösungen für die biobasierte Herstellung von Weichmachern gesucht. Bioethanol eignet sich ebenso wie pflanzliche Fette und Öle für weitaus mehr als nur den Kraftstoff-Einsatz. Doch bisher ist deren stoffliche Verwendung für die Herstellung von Spezialprodukten oder eine Herstellung hochwertiger Brenn- oder Kraftstoffe wirtschaftlich noch nicht realisierbar. Fraunhofer UMSICHT hat ein Verfahren entwickelt, das dies künftig ändern kann. Der Prozess macht höhere Alkohole mit drei bis zehn Kohlenstoffatomen aus biobasierten kurzkettigen Alkoholen mit ein oder zwei Kohlenstoffatomen zugänglich. Reagieren die höheren Alkohole mit Säuren, die durch Fermentation hergestellt wurden, entstehen als neue Verbindungen Ester, die zu 100 Prozent biobasiert sind. Der Markt für diese organischen Verbindungen, die unter anderem als Weichmacher in Polymeren verwendet werden können, umfasst jährlich etwa 20 Millionen Tonnen. In einem vorangegangenen Projekt wurden bereits Kettenaufbaureaktionen, wie etwa die Dimerisierung von Ethanol zuButanol, durchgeführt. Imweiteren Verlauf entstehen durch Reaktionen von Ethanol mit neu gebildeten Alkoholen wie Butanol noch höhermolekulare Alkohole. Durch Variation der Stoffmengenverhältnisse werden die Produktverhältnisse stark beeinflusst. Sowerden bei der Verwendung bestimmter Mischungen Alkohole mit einer ungeraden Anzahl an Kohlenstoffatomen gebildet, und die Anzahl der kurzkettigen verzweigten Moleküle nimmt zu. Im nächsten Schritt erfolgt die Veresterung von vornehmlich Bernsteinsäure, aber auch Zitronensäure mit den zuvor hergestellten Alkoholgemischen. Insbesondere wird dabei auch auf die Wiederverwendung der heterogenen Katalysatoren geachtet. Der Gesamtprozess wird aufgrund des Verzichts auf eine stoffspezifische Trennung des Reaktionsprodukts vereinfacht, Reaktor für die Synthese höherer Alkohole was die Herstellungskosten der Ester mindert. Die Umsetzung höherer Alkohole oder deren Gemische mit biobasierter Bernstein- oder Zitronensäure läuft bevorzugt unter Verwendung saurer Katalysatoren ab. Die Reaktionen werden ineinem Parallelreaktorsystem durchgeführt. Dieser Aufbau dient dazu, Reaktion und Stofftrennung voneinander zu separieren. Dadurch kann bei der Stofftrennung mit höheren Temperaturen gearbeitet werden. Die Ester werden in Mustermengen hergestellt, damit deren Anwendung als Weichmacher in unterschiedlichen Kunststoffen, biobasierten und auch fossil basierten, intensiv getestet werden kann. Solche biobasierten Weichmacher könnten künftig auf Basis fossiler Rohstoffe hergestellte Produkte mit hoher Marktrelevanz und dementsprechender Wertschöpfung ersetzen. Daher wird der Herstellung und späteren Applikation im Rahmen von Bioethanol 2.0 ein besonderer Stellenwert beigemessen. www.umsicht.fraunhofer.de Deutschland/Brasilien Partnerschaft für Klimaschutz und Biodiversität Der Geschäftsbereich KfW Entwicklungsbank fördert Brasilien im Auftrag des Bundesministeriums für wirtschaftliche Zusammenarbeit und Entwicklung (BMZ) und anderer Ressorts bei seiner nachhaltigen Entwicklung. Das Portfolio an laufenden Vorhaben und Projekten in Vorbereitung beträgt 2Milliarden Euro. Die KfW unterstützt Brasilien dabei, die internationalen Klimaschutzziele zu erreichen. Ziel ist der Erhalt der einmaligen Biodiversität und die Reduzierung von Treibhausgasemissionen. Einer von zwei Schwerpunkten ist die Zusammenarbeit bei Erneuerbaren Energien sowie der Steigerung energetischer Effizienz. Alleine hierfür werden momentan Projekte von mehr als 1,3 Milliarden Euro durchgeführt und vorbereitet. Eine Reihe von Kleinwasserkraftanlagen und Windparks sind bereits fertig gestellt und liefern täglich Strom. Auch eine 1-Megawatt-Solaranlage auf dem Hauptsitz des südbrasilianischen Energieversorgungsunternehmens Eletrosul wurde imMai eingeweiht. Sie wird die erste Solargroßanlage auf dem Dach eines öffentlichen Unternehmens Brasiliens sein und als Modellprojekt die Photovoltaik stärker in den Blickpunkt der brasilianischen Öffentlichkeit rücken. Denn trotz günstiger Sonneneinstrahlungswerte ist diese Technologie noch wenig im Einsatz. Im Rahmen des Projekts „Solar-WM 2014“ wurde das Stadiondach des „Mineirão“ imWM-Spielort Belo Horizonte mit einer 1,4-Megawatt- Photovoltaikanlage ausgestattet. Der zweite Schwerpunkt ist der Tropenwaldschutz, in dem die KfW bereits seit 1995 im Auftrag der Bundesregierung engagiert ist. Die Entwicklungsbank ist mit derzeit 366 Millionen Euro der wichtigste Kooperationspartner der brasilianischen Umweltbehörden. Das Programm ARPA (Amazon Region Protected Area Program) stellt knapp 100 Naturschutzgebiete auf einer Fläche von rund 600 Tausend Quadratkilometern unter aktiven Schutz. www.kfw.de UmweltMagazin Juli -August2014 27

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