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02/18/1998 00:00

Moderne Technik schützt die Umwelt und spart Kosten

Sabine Denninghoff Kommunikation
Fraunhofer-Gesellschaft

Fraunhofer-Presseinformation Nr. 3 und Nr. 4 vom 17. Februar 1998

Fraunhofer-Presseinformation Nr. 4 vom 17. Februar 1998

Moderne Technik schuetzt die Umwelt und spart Kosten

Umweltschutz und Oekonomie stehen nicht im Widerspruch. Im Gegenteil: Intelligente Umweltschutzmaßnahmen helfen Kosten sparen - insbesondere wenn sie direkt in die Produktion integriert werden. Welche Vorteile der prozeßintegrierte Umweltschutz bietet, zeigen Forscher der Fraunhofer-Institute für Chemische Technologie ICT, für Grenzflaechen- und Bioverfahrenstechnik IGB, für Verfahrenstechnik und Verpackung IVV und für Umwelt-, Sicherheits- und Energie-technik UMSICHT bei der internationalen Fachmesse für Umweltschutz und Entsorgung ENVITEC auf dem Fraunhofer-Gemeinschaftsstand in Halle 8, Stand 8 D 56.

Neue Gesetze und niedrigere Grenzwerte haben in den vergangenen Jahren die Kosten fuer die Abwasserreinigung in die Hoehe getrieben. Insbesondere Industrieunternehmen und Lebensmittelhersteller werden für die Entsorgung ihrer Schmutzwaesser kraeftig zur Kasse gebeten. Eine Moeglichkeit, diese Kosten zu senken, ist der Einsatz von Festbettreaktoren - Anlagen, die weitgehend mit Partikeln wie Bims, Lava oder Sinterglas gefuellt sind. Auf diesen Teilchen sind Mikroorganismen immobilisiert. Sie bauen die im Schmutzwasser enthaltenen organischen Verbindungen schnell und zuverlaessig ab. Das Abwasser ist vorgereinigt und die Entsorgungskosten sinken. Herkoemmliche Festbettreaktoren haben jedoch einen Nachteil - sie verstopfen leicht: Auskristallisierte Stoffe und uebermaessig bewachsene Partikel blockieren die Stroemungskanaele. Das Fraunhofer-Institut für Grenzflaechen- und Bioverfahrenstechnik IGB hat jetzt eine Anlage entwickelt, die nicht mehr verblockt. Der besondere Clou: Die Partikel werden regelmaeßig umgewaelzt und so gereinigt.

"Aufgrund des guten Nahrungsangebots vermehren sich die Mikroorganismen sehr stark. Sie wuchern die Partikel zu. Das Verkleben der Teilchen verhindern wir durch einen stetigen Fluessigkeitsstrom", erlaeutert Dr.-Ing. Werner Sternad die Arbeitsweise der Anlage. Der Fluessigkeitsstrom reisst Teilchen des Festbetts mit und spuelt sie nach oben. Die dabei auftretenden Turbulenzen reinigen die Partikel, und der Festbettreaktor kann nicht mehr verstopfen. "Durch diese neue Technik ist ein dauernder stoerungsfreier Betrieb der Anlage moeglich", hebt der Wissenschaftler die Vorzuege des Festbettreaktors hervor, der bereits in zwei Unternehmen eingesetzt wird.

Dass verfahrenstechnische Veraenderungen nicht nur die Leistung von Klaeranlagen, sondern auch von Kraftwerken und Muellverbrennungs- anlagen steigern können, zeigen Forscher des Fraunhofer-Instituts fuer Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik UMSICHT auf der ENVITEC. Anhand eines Plexiglasmodells demonstrieren sie, wie die stroemungstechnische Optimierung das Mischverhalten zweier Gasstroeme verbessert.

"Eine moeglichst gute Durchmischung von zwei verschiedenen Gasstroemen ist zum Beispiel in grosstechnischen Feuerungs-Anlagen wichtig", nennt Dipl.-Ing. Ralf Beckmann vom Fraunhofer UMSICHT ein Einsatzfeld für stroemungstechnische Verbesserungen. Denn nur wenn sich das bei der Verbrennung gebildete Gas mit der eingeduesten Luft vermischt, werden die Schadstoffe weiteroxidiert und koennen weder die Anlage (CO-Korrosion) noch die Umwelt schaedigen. "Da heisse Gase jedoch sehr zaeh sind, vermischt sich die Luft ohne geeignete technische Vorkehrungen nur schlecht mit dem Schadstoffstrom. Aehnlich wie Wasser, das in Honig eingespritzt wird, verteilt sich der Sauerstoff kaum", fuehrt der Ingenieur aus.

Damit sich die beiden Gasstroeme trotzdem miteinander vermischen, muß die Anlage stroemungstechnisch optimiert werden. "Es können zusaetzlich Duesen eingebaut oder die Temperatur der eingeduesten Luft erhoeht werden", zaehlt der Ingenieur einige moegliche Veraenderungen auf. "Manchmal reicht es aber schon aus, die Luft nicht mit, sondern gegen den Hauptstrom zuzufuehren, und schon vermischen sich die Stroeme sehr viel besser." Welche stroemungstechnischen Optimierungen jeweils notwendig sind, um die Verfuegbarkeit von Muellverbrennungsanlagen, Klaerwerken oder Kraftwerken zu steigern und so Kosten zu sparen, ermitteln die Wissenschaftler mit Hilfe von rechnergestuetzten Simulationen und Modellanlagen, in denen die Stroeme sichtbar gemacht werden.

Eine Moeglichkeit, die Produktionskosten beim Metallzerspanen drastisch zu senken, bietet der Einsatz von Minimalschmiersystemen. Dank dieser neuen Technik werden bei der Bearbeitung von Metall nicht mehr bis zu tausend Liter Kuehlschmiermittel pro Stunde benoetigt, sondern nur noch wenige Milliliter. "Das von uns in Zusammenarbeit mit der Industrie entwickelte System zerstaeubt das Oel-Wasser-Gemisch in feine homogene Partikel. Dieses Schmierstoff-Aerosol ist besonders stabil und wird ueber Zuleitungen direkt am Bearbeitungsort versprueht. Daher wird nur noch sehr wenig Kuehlmittel benoetigt", erlaeutert Dipl.-Ing. Dierk Staebler vom Fraunhofer-Institut fuer Chemische Technologie ICT die Arbeitsweise des Minimalschmiersystems. Das neue System reduziert aber nicht nur den Schmiermittelverbrauch, sondern auch den Werkzeugverschleiss. Gegenueber der Vollstrahlschmierung oder der Trockenbearbeitung verlaengern sich die Werkzeugstandzeiten deutlich. Aber nicht nur bei der Herstellung fallen umweltrelevante Stoffe an, auch Produkte und Verpackungen belasten die Umwelt und muessen teuer entsorgt werden. Daher setzen immer mehr Firmen biologisch abbaubare Materialien ein. Doch wie kann nachgewiesen werden, ob sich ein Stoff in der Natur zersetzt? Das Fraunhofer-Institut fuer Verfahrenstechnik und Verpackung IVV hat Geraete und Testsysteme entwickelt, die die biologische Abbaubarkeit von Stoffen messen. In verschiedenen Testansaetzen wird untersucht, wie schnell sich ein Material in waessrigen Loesungen, festen Medien, unter aeroben und anaeroben Bedingungen zersetzt. "Ein Respirometer mißt - je nachdem ob ein Prozess aerob oder anaerob erfolgt - entweder den Sauerstoffverbrauch, die Bildung von Kohlendioxid oder die Produktion von Biogas. So können die Metabolismusaktivitaeten bestimmt werden", erklaert Dr.-Ing. Thomas Luck vom IVV das Verfahren. Ist ein Stoff biologisch abbaubar, spart das Unternehmen die Entsorgungskosten. Dass sich prozeßintegrierter Umweltschutz fuer Unternehmen rechnet, zeigen diese wenigen Beispiele. Weitere Projekte und Verfahren, die helfen, Ressourcen zu schonen und die Produktion zu verbessern, stellen die Forscher auf dem Stand "Fraunhofer-Umwelt" vor.

Weitere Informationen: Petra Meiners, Telefon 0 89/12 05-5 47, Telefax 0 89/12 05-7 13, Fraunhofer-Gesellschaft, Presse und Oeffentlichkeitsarbeit, Leonrodstraße 54, D-80636 München, email: meiners@zv.fhg.de

Fraunhofer-Presseinformation Nr. 3 vom 17. Februar 1998 Nicht fuer die Schule ...

Die Experten sind sich einig: Die Zeiten, in denen ein Berufstaetiger mit den in der Ausbildung erworbenen Kenntnissen seinen gesamten Berufsweg bis zur Rente gestalten konnte, sind vorbei. Durch neue Technologien und die zunehmende Globalisierung veraltet Wissen immer schneller. Um mit dieser Entwicklung Schritt zu halten, muessen sich die Beschaeftigten regelmaeßig weiterbilden. In Erlangen wurde daher jetzt der Verein "Nationales Komitee für Lebenslanges Lernen NKL3D" gegruendet. Sein Ziel ist es, die lebensbegleitende Weiterbildung in Deutschland zu foerdern.

Das Sprichwort "Was Haenschen nicht lernt, lernt Hans nimmermehr" hat laengst ausgedient. Heute gilt vielmehr: "Was Hans Neues lernt, hat es zu Haenschens Zeiten noch gar nicht gegeben." Internet, leistungsfaehige Computer, Roboter veraendern den Arbeitsalltag. Erwachsene muessen sich regelmaeßig fortbilden und neue Techniken lernen, um im Berufsleben bestehen zu koennen. Es reicht fuer eine Sekretaerin nicht mehr, perfekt Schreibmaschine zu schreiben und Diktate aufzunehmen, sie muß ebenso die neuen Textverarbeitungsprogramme und das Verschicken von Nachrichten per Email beherrschen. Firmen und Unternehmen sind zunehmend auf immer besser ausgebildete Beschaeftigte angewiesen. Sie koennen sich im internationalen Wettbewerb nur behaupten, wenn sie mit kompetenten Mitarbeitern innovative Produkte und Dienstleistungen anbieten.

"Wir wollen daher die Menschen für das lebensbegleitende Lernen begeistern und für die unterschiedlichen Berufsgruppen multimediale Weiterbildungsangebote entwickeln", nennt der Vorstandsvorsitzende und Leiter des Fraunhofer-Instituts für Integrierte Schaltungen IIS Prof. Dr.-Ing. Dieter Seitzer die Hauptaufgabe des aus dem "Nationalen Komitee für Lebenslanges Lernen" hervorgegangenen Vereins. Dazu sollen alle an der Weiterbildung interessierten Organisationen zusammengefuehrt werden. Darueber hinaus will der NKL3D eng mit dem europaeischen Netzwerk ELLI "European Lifelong Learning Initiative" kooperieren.

Weitere Informationen: Prof. Dr.-Ing. Dieter Seitzer, Telefon 0 91 31/7 76-1 01, Telefax 0 91 31/7 76-9 99, Fraunhofer-Institut für Integrierte Schaltungen IIS, Am Weichselgarten 3, D-91058 Erlangen, email: szr@iis.fhg.de

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Criteria of this press release:
Biology, Electrical engineering, Energy, Environment / ecology, Mechanical engineering, Oceanology / climate
transregional, national
Research projects
German

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