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Pressedienst der Universitaet Augsburg, 17/97, 10.4.97
AM 21. APRIL VON 13 BIS 18 UHR: NEUN KURZVORTRAEGE MIT ANSCHLIESSENDER LABORFUEHRUNG:
TAG DER UMWELTTECHNIK UND MATERIALFORSCHUNG
EINE GEMEINSAME VERANSTALTUNG DES INSTITUTS FUER PHYSIK DER UNIVERSITAET AUGSBURG UND DES BAYERISCHEN INSTITUTS FUER ABFALLFORSCHUNG (BIFA)
Gemeinsam mit dem Bayerischen Institut fuer Abfallforschung (BIfA) veranstaltet das Institut fuer Phy-sik der Universitaet Augsburg am Montag, dem 21. April 1997, erstmals einen "Tag der Umwelttechnik und Materialforschung". Das Programm, das neun 20minuetige Kurzvortraege sowie eine anschliessende Fuehrung durch die Labors des Augsburger Physik-Instituts in der Memminger Strasse umfasst, beginnt um 13 Uhr und endet gegen 18 Uhr.
Die Vortraege finden in HS 006 des Instituts fuer Physik (Memminger Strasse 7) statt.
Die Veranstaltung ist oeffentlich, der Eintritt frei.
Fuer die Organisation verantwortlich ist Prof. Dr. Alois Loidl, Lehrstuhl fuer Experimentalphysik V, Universitaetsstrasse 1, 86159 Augsburg, Telefon: 0821/598-3600, Telefax: 0821/598-3649, e-mail: alois.loidl@physik.uni-augsburg.de.
PROGRAMM:
13.00 - 13.15 Uhr Begruessung Prof. Dr. R. Blum, Rektor der Universitaet Augsburg
13.15 - 13.30 Uhr Grusswort Dr. D. Muenker, Hauptgeschaeftsfuehrer der IHK fuer Augsburg und Schwaben
13.30 - 13.50 Uhr Konzepte der Umweltausbildung in naturwissenschaftlich-technischen Studiengaengen Referent: Dr. A. Loidl, Universitaet Augsburg
In den Debatten zur Definition eines Berufsbildes fuer Umweltwissenschaftler und Umweltingenieure findet man eine immer wiederkehrende Kontroverse: Soll in der Ausbildung schwerpunktmaessig vertikales Wissen (Spezialisierung) oder horizontales Wissen (Generalisierung) vermittelt werden. In traditionellen Fachbereichen, die sich mit Themen des Umweltschutzes befassen (Biologie, Geologie, Zoologie, Medizin/Hygiene etc.) wird haeufig die Ausbildung von Generalisten ("Generalisten haben eine neue Sicht des Ganzen") gefordert. Naturwissenschaftler und Ingenieure vertreten haeufig den Standpunkt der Spezialisierung ("Jeder Affe auf seinem Ast"), muessen aber auch eingestehen, dass multidisziplinaere Ansaetze wesentlich sind und der Spezialist zumindest mit anderen Spezialisten zusammenarbeiten koennen muss um umweltrelevante Fragen in einem vernuenftigen Gesamtkonzept loesen zu koennen. In diesem Beitrag soll kurz darauf eingegangen werden, wie umweltspezifische Themen in die naturwissenschaftliche Ausbildung einbezogen und Spezialisten mit verstaerktem Umwelt-Know-how ausgebildet werden koennen. Es werden Ueberlegungen angestellt, inwiefern moderne Entsorgungs- und Vermeidungstechnologien in der Ausbildung des Diplomphysikers vermittelt werden koennen.
13.50 - 14.10 Uhr Rohstoffliche und werkstoffliche Verwertung von Verpackungskunststoffen Referent: Dr. W. Mathews, Bayerisches Institut fuer Abfallforschung
Im Jahre 1996 wurden in der Bundesrepublik Deutschland ca. 560 000 t Verpackungskunststoff einer Verwertung unterzogen. Da nach der Verpackungsverordnung eine rohstoffliche und eine werkstoffliche Verwertung vorgeschrieben ist, soll auf beide Verwertungsarten naeher eingegangen werden.
Ausgehend von einer Materialbilanz der gelben Sammelsysteme werden die Mengenaufkommen fuer Folien und Hohlkoerper zum werkstofflichen Recycling und Mischkunststoffe zum rohstofflichen Recycling beziffert. Fuer das werkstoffliche Recycling werden Aufarbeitungsverfahren praesentiert sowie die anschliessende Verwertung beschrieben. Die Unterschiede in der Aufbereitung der Mischkunststoffe zum rohstofflichen Recycling werden herausgearbeitet. Bei der anschliessenden Verwertung wird beson-ders auf den Einsatz im Hochofen eingegangen, sowie Hydrierung und Vergasung beschrieben. Aufnahmen von ausgefuehrten Anlagen runden den Vortrag ab.
14.10 - 14.30 Uhr Metalloxide als Detektoren in der Umwelttechnik Referent: Dr. S. Horn, Universitaet Augsburg
Oxidische Materialien werden in grossem Umfang als Komponenten elektrischer Schaltkreise, in industriellen Kontrollsystemen und als Sensoren verwendet. Insbesondere koennen oxidische Ionenleiter als Sonden zur Messung des Sauerstoffpartialsdrucks z.B. in Abgasanlagen verwendet werden, oder auch zum Nachweis von giftigen Gasen in der Atmosphaere und bei Produktionsvorgaengen. Dabei wird ausgenutzt, dass die Leitfaehigkeit dieser Materialien empfindlich von den Umgebungsbedingungen abhaengt. Eine Selektivitaet der Sensoren kann durch permeable Keramikmembranen erreicht werden. Der Vortrag gibt einen Ueberblick ueber verschiedene Metalloxidsensoren und ihre Einsatzgebiete und diskutiert Einsatzmoeglichkeiten der am Institut fuer Physik untersuchten oxidischen Materialien.
14.30 - 14.50 Uhr Thermische Verwertung von Altholz Referent: Dr. M. Swerev, Bayerisches Institut fuer Abfallforschung
Pro Jahr fallen nach Schaetzungen in der Bundesrepublik ca. 7 Mio. Tonnen Altholz an. Die Deponie als Alternative fuer die Entsorgung von Altholz scheidet zukuenftig aus, denn die in der TASi festgelegten Zuordnungswerte wuerden ueberschritten werden. Dagegen gewinnt neben der stofflichen Verwertung unbelasteter Holzfraktionen die thermische Verwertung von Holz, Holzwerkstoffenresten sowie von Altholz zunehmend an Bedeutung. Waehrend frueher Restholz fast ausschliesslich an den jeweiligen Anfallstellen thermisch verwertet wurde, gehen die Ueberlegungen hin zu zentralen Verwertungen z.B. in Fernheizkraftwerken.
Die Altholzsortimente mit dem hoechsten Mengenaufkommen sind zugleich inhomogene Mischsortimente, in denen behandelte und unbehandelte Hoelzer gleichzeitig vorliegen (Holz im Baubereich, Sperrmuell). Auch bei sehr sorgfaeltiger Vorsortierung von Altholz ist nicht zu vermeiden, dass behandelte Hoelzer in solche Anlagen gelangen.
Daher muss sichergestellt sein, dass die Anlage die erforderliche Schadstoffverbrennung und Rueckhaltung nach 17. BlmSchV garantiert. Die eventuell im Holz enthaltenen Schadstoffe anorganischer Komponenten (z.B. PCP, PCDD/PCDF, Lindan, Teeroel etc.) und anorganischer Komponenten (Hg, As, Cr, Cu, B, Sn, F) muessen dabei vollstaendig verbrannt und/oder in der Rauchgasreinigung vollstaendig zurueckgehalten werden.
Die Ergebnisse eines Forschungsprojekts im Auftrag des Bayerischen Staatsministeriums fuer Landesentwicklung und Umweltfragen zu diesem Thema werden praesentiert.
14.50 - 15.10 Uhr Verbesserung von Oberflaecheneigenschaften durch Ionen-, Plasmen- und Laserverfahren Referent: Dr. B. Stritzker, Universitaet Augsburg
Die Anforderungen an viele Werkzeuge bzw. Werkstuecke des taeglichen Gebrauchs bezueglich ihrer mechanischen Eigenschaften, ihres Gewichtes u. v. m. erfordern deren Herstellung aus einem bestimmten Material, z.B. einer speziellen Leichtmetallegierung. Oft koennen speziellen Materialien zwar diese makroskopischen Anforderungen erfuellen, aber sie sind den Umwelteinfluessen, denen diese Werkzeuge oder -stuecke tagtaeglich ausgesetzt sind, nicht gewachsen und korrodieren oft sehr schnell. Hier kommt zum Ausdruck, dass das massive Innere eines Materials und seine Aussenflaeche meist sehr unterschiedliche, oft kontraere Anforderungen erfuellen muessen. In solchen Anwendungsfaellen sind spezielle Techniken gefragt, die die Oberflaechen dieser Materialien optimal an die Umwelt anpassen. Frueher wurden hierzu meist chemische Techniken, wie z.B. zum Nitrieren, eingesetzt. Die Umweltproblematik vieler dieser chemischen Verfahren hat zu einer Suche nach alternativen, umweltvertraeglicheren Techniken gefuehrt.
In diesem Beitrag werden neue physikalische Oberflaechen- und Beschichtungstechnologien kurz vorgestellt, die auf der Anwendung von Plasmen bzw. Ionen- und Laserstrahlen beruhen. Durch diese Verfahren koennen oberflaechennahe Bereiche von Materialien gezielt veraendert werden und somit die Werkstuecke hinsichtlich ihrer mechanischen, elektrischen und optischen Eigenschaften den speziellen Umweltanforderungen angepasst werden. Im Unterschied zu chemischen Verfahren kann die Vergue-tung bei diesen physikalischen Verfahren bei sehr viel geringeren Temperaturen des Grundwerkstoffes erfolgen, so dass eine Fuelle neuer Grundwerkstoffe fuer die zu fertigenden Werkstuecke zur Verfuegung stehen. Zudem eroeffnen diese Techniken die Moeglichkeit, neue Verbindungen mit hoher Haftfestigkeit zwischen verschiedenen Materialien, d.h. zwischen Beschichtung und Werkstueck herzustellen. Dies ist besonders wichtig, da der Grundwerkstoff und die Beschichtung im allgemeinen unterschiedliche thermische Ausdehnungen haben und dadurch bei Waermebelastung sehr leicht abplatzen koennen.
15.10 - 15.30 Uhr Pause
15.30 - 15.50 Uhr Co-Vergaerung von biogenen Abfaellen aus Haushalten und Gewerbe Referent: J. Traenkler, Bayerisches Institut fuer Abfallforschung
Neben der dominierenden Kompostierung wird die anaerobe Behandlung (Bioabfallvergaerung) mit fortschreitender Bioabfallentsorgung aus Haushalten vermehrt an Bedeutung gewinnen. Realistisch betrachtet duerfte in naher Zukunft von einem Erfassungsgrad von etwa 75 kg Bioabfall pro Einwohner und Jahr auszugehen sein. In dieser Menge sind biogene Gewerbeabfaelle nicht enthalten, die zudem in groesserem Umfang anfallen und ein weiteres zu beruecksichtigendes Potential darstellen.
Sowohl die kommunalen wie auch die gewerblichen Bioabfaelle weisen mit 70 - 80% einen hohen Wassergehalt, sowie mit maximal 70% einen gleichfalls hohen organischen Anteil auf. Aufgrund des hohen Wassergehaltes ist das Primaerenergiepotential der anfallenden Bioabfaelle als gering einzuord-nen. Ueber die gemeinsame Vergaerung von kommunalen und gewerblichen Bioabfaellen laesst sich jedoch energiereiches Biogas (etwa 1,85 MJ/Mg) erzeugen und ein kontrollierter sowie beschleunigter Abbau des organischen Anteils bei weitestgehender Emissionsreduzierung erreichen.
Ausgehend von den Eigenschaften der unterschiedlichen Bioabfaelle und einer Einfuehrung in die Grund-lagen der Vergaerung wird als Beispiel fuer die Verfahrenstechnik eine mesophilbetriebene, einstufige Co-Vergaerungsanlage vorgestellt. Dies umfasst gleichfalls eine Darstellung der Stoffstroeme, eine Bilanzierung der Gasproduktion und -verwertung sowie eine Bewertung der Emissionen.
15.50 - 16.10 Uhr Analyseverfahren Referenten: Dr. J. Mannhart, Dr. F. Giessibl und Dr. H. Hilgenkamp, alle Universitaet Augsburg
Am Institut fuer Physik der Universitaet Augsburg werden verschiedene Analyseverfahren zur Probencharakterisierung eingesetzt. Eine Auswahl dieser einsatzbereiten Techniken soll im Vortrag vorgestellt werden. Darueber hinaus werden Verfahren praesentiert, die ein grosses Potential fuer die Umwelttechnik aufweisen und im Rahmen gemeinsamer Projekte entwickelt werden koennten.
16.10 - 16.30 Uhr Produktionsintegrierter Umweltschutz am Beispiel der abfallarmen Brauerei Referenten: W. Rommel und M. Hertel, Bayerisches Institut fuer Abfallforschung
Einer der letzten Schritte des Brauvorganges von Bier ist die sogenannte Klaerfiltration. Sie stellt den Prozessschritt mit der hoechsten Wertschoepfung dar und bestimmt massgeblich Qualitaet und Haltbarkeit des Produktes. Fast 100% aller Biere weltweit werden mittels Kieselguranschwemmfiltration geklaert. Seit einigen Jahren gestaltet sich die Entsorgung der gebrauchten Kieselgur als zunehmend problematisch, da u.a. nach den Zuordnungskriterien der TA Siedlungsabfall eine Ablagerung auf Deponien der Klasse I nicht mehr moeglich sein wird. Ziel eines vom BStMLU gefoerderten und gemeinsam mit der Handtmann Armaturenfabrik und der Neumarkter Lammsbraeu durchgefuehrten FuE-Vorhabens ist deshalb, die konventionelle Filtration durch ein abfallarmes Tiefbettfiltrations-verfahren mit Filterkoerpern auf Zellulosebasis zu ersetzen. Nach vorangegangenen Laborversuchen wurde dazu eine komplette Filtrationslinie bei der Lammsbraeu aufgebaut und diese derzeit im Produktionsbetrieb optimiert.
Im Vortrag werden nach einer Einfuehrung in den Brauprozess die alternativen Filtrationskonzepte dargestellt, die Funktionsweise des neuen Verfahrens erlaeutert und die bisherigen Ergebnisse hinsichtlich hydraulischer Filterleistung, sensorischer und mikrobiologischer Produktqualitaet und Verwertung der Filterkoerper dargestellt. Besonders eingegangen wird dabei auf die Randbedingungen eines Versuchsbetriebs waehrend der laufenden Produktion. Den Abschluss bildet eine Betriebskostenberechnung des neuen Verfahrens, woraus sich die noch zu erreichenden Optimierungsziele ableiten lassen.
16.30- 16.50 Uhr UV-Absorption und Emission von sichtbarem Licht an Leuchtstoffschichten - Perspektiven fuer nanokristalline Leuchtstoffe Referenten: J. Almanstoetter, J. Reichardt und A. Gahn (OSRAM GmbH, Entwicklung Vorerzeugnisse, 86827 Schwabmuenchen) sowie A. Konrad, R. Tidecks und K. Samwer (Universitaet Augsburg, Institut fuer Physik)
In Leuchtstofflampen wird durch eine pulverfoermige Leuchtstoffschicht ultraviolettes Licht in sichtbares Licht umgewandelt. Zur Bestimmung des Einflusses von Kornform, Korngroesse und Packungsart der Pulver, sowie der Oberflaechenbeschaffenheit auf die optischen Eigenschaften der Leuchtstoffschicht wurde ein numerisches Modell entwickelt, dessen Vorhersagen mit Experimenten an Modellschichten aus Glas- bzw. Latexkugeln und einer Yttrium-Europium-Oxid Leuchtstoffschicht verglichen werden. Die Optimierung von Leuchtstoffschichten hinsichtlich ihres Wirkungsgrades, der Menge und Art des eingesetzten Materials weist insbesondere unter umwelttechnischen Gesichtspunkten, in Richtung nanokristalliner Leuchtstoffe als Material der Zukunft hin.
16.50- 18.00 Uhr Laborbesichtigung
KONTAKT:
Prof. Dr. Alois Loidl, Lehrstuhl fuer Experimentalphysik V, Universitaetsstrasse 1, 86159 Augsburg, Telefon: 0821/598-3600, Telefax: 0821/598-3649, e-mail: alois.loidl@physik.uni-augsburg.de.
Criteria of this press release:
Biology, Chemistry, Electrical engineering, Energy, Environment / ecology, Information technology, Materials sciences, Mathematics, Oceanology / climate, Physics / astronomy
transregional, national
Research projects
German
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