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Erhöhung der Sicherheit von Lithium-Ionen-Batterien durch ein innovatives, ventilgesteuertes Gas- und Thermomanagement

Erhöhung der Sicherheit von Lithium-Ionen-Batterien durch ein innovatives, ventilgesteuertes Gas- und Thermomanagement, VentBatt - Erhöhung der Sicherheit von Lithium-Ionen-Batterien durch ein innovatives, ventilgesteuertes Gas- und Thermomanagement

Autoklimaanlage

<p>Klimaanlage im Auto richtig bedienen und Energie sparen</p><p>Was Sie für eine nachhaltige Klimatisierung im Auto tun können</p><p><ul><li>Achten Sie schon beim Kauf des Pkw auf den Kraftstoffverbrauch der Klimaanlage.</li><li>Beachten Sie Tipps zum sparsamen und gesunden Klimatisieren.</li><li>Denken Sie an eine regelmäßige Wartung in einer Werkstatt.</li></ul></p><p>Gewusst wie</p><p>Die Autoklimaanlage ist neben dem Motor der größte Verbraucher im Auto. Ein durchschnittlicher Mehrverbrauch von zehn bis 15 Prozent gegenüber der Fahrt ohne Klimaanlage ist zu erwarten.</p><p><strong>Worauf Sie beim Kauf achten sollten: </strong></p><p><strong>Tipps zum Energiesparen und Gesundbleiben:</strong></p><p><strong>In der Werkstatt:</strong></p><p>Messergebnisse des Mehrverbrauchs in Liter bei einem Testfahrzeug (Skoda Octavia)</p><p>Hintergrund</p><p><strong>Umweltsituation:</strong> Neben dem Energieverbrauch ist das in der Klimaanlage enthaltene Kältemittel umweltrelevant. Viele ältere Pkw-Klimaanlagen enthalten das Kältemittel R134a (Tetrafluorethan), das ein hohes Treibhauspotenzial hat. Seit 2017 dürfen in Europa neue Pkw und kleine Nutzfahrzeuge nur noch zugelassen werden, wenn die Klimaanlagen mit einem Kältemittel mit einem kleinen Treibhauspotential befüllt sind. Die europäische Pkw-Industrie verwendet heute hauptsächlich das brennbare Kältemittel R1234yf (Tetrafluorpropen) als Ersatz für R134a. R134a wird jedoch auch heute in bestehenden Pkw-Klimaanlagen und auch weltweit verwendet.</p><p>Kältemittel werden aus Pkw-Klimaanlagen technisch bedingt bei der Erstbefüllung, beim Betrieb und bei der Wartung freigesetzt. Auch durch Leckagen im Kältekreis durch Alterung oder Steinschlag und bei Unfällen gelangen Kältemittel aus der Klimaanlage in die ⁠Atmosphäre⁠. In der ⁠<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/a?tag=Atmosphre#alphabar">Atmosphäre</a>⁠ wirkt 1 kg des fluorierten Treibhausgases R134a so stark auf die Erderwärmung wie 1.430 kg CO2.</p><p>Fluorierte Gase (wie R134a oder R1234yf) werden in der Atmosphäre zu Fluorverbindungen abgebaut. Bedenkliches Abbauprodukt ist zum Beispiel die persistente, d.h. sehr schwer abbaubare <a href="https://www.umweltbundesamt.de/themen/klima-energie/fluorierte-treibhausgase-fckw/emissionen/abbauprodukte-fluorierter-treibhausgase">Trifluoressigsäure</a> (TFA). Das brennbare Ersatzkältemittel R1234yf (Tetrafluorpropen) ist zwar weniger klimaschädlich als R134a, bildet in der Atmosphäre aber noch 4 bis 5 Mal mehr Trifluoressigsäure als R134a. Fluorfreie Kältemittel wie Kohlendioxid (CO2 ) oder einfache Kohlenwasserstoffe wie Propan würden im Gegensatz zu R1234yf keine solchen Abbauprodukte bilden.</p><p>Seit dem Spätsommer 2020 bietet die Volkswagen AG für bestimmte Elektroautos eine&nbsp;<a href="https://www.volkswagen.de/de/modelle/id5-gtx.html/__layer/layers/models/id_5_gtx/waermepumpe-und-e-routenplaner/master.layer">CO2-Anlage mit Wärmepumpenfunktion</a> als Sonderausstattung an. Mittlerweile (September 2025) sind 1 Millionen Fahrzeuge mit CO2-Anlagen ausgerüstet. Die Anlagen werden technisch noch weiter verbessert. Auch Systeme mit einfachen Kohlenwasserstoffen wie Propan werden in Betracht gezogen, wobei die Brennbarkeit beherrscht werden muss.</p><p><strong>Gesetzeslage:</strong>&nbsp;Zur Begrenzung der Treibhausgasemissionen erließ die Europäische Union bereits im Jahr 2006 die&nbsp;<a href="https://eur-lex.europa.eu/legal-content/DE/TXT/PDF/?uri=CELEX:32006L0040">Richtlinie</a>&nbsp;2006/40/EG über Emissionen aus Klimaanlagen in Kraftfahrzeugen. Diese Richtlinie fordert, dass in Europa Klimaanlagen neuer Pkw und kleiner Nutzfahrzeuge seit 2017 nur noch Kältemittel mit einem relativ geringen Treibhauspotenzial (kleiner 150) enthalten dürfen. Das bedeutet, dass das bisherige Kältemittel R134a mit einem Treibhauspotenzial von 1.430 in Klimaanlagen neuer Pkw und kleiner Nutzfahrzeuge in Europa nicht mehr eingesetzt werden darf. Das Treibhauspotenzial (GWP) beschreibt, wie stark ein ⁠<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/s?tag=Stoff#alphabar">Stoff</a>⁠ zur Erderwärmung beiträgt im Vergleich zur gleichen Menge Kohlendioxid (GWP=1).</p><p><strong>Hinweis:&nbsp;</strong>Eine Klimaanlage ist jeweils nur für ein bestimmtes Kältemittel zugelassen. Ein Wechsel des Kältemittels einer bestehenden Klimaanlage ist zu unterlassen. Dies kann zu technischen und Sicherheits-Problemen führen, ebenso sprechen rechtliche Gründe dagegen, es sei denn, die Umstellung wird vom Pkw-Hersteller ausdrücklich unterstützt und sachkundig begleitet.</p><p><strong>Marktbeobachtung:</strong>&nbsp;Bereits seit dem Verbot der für die Ozonschicht schädlichen ⁠<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/f?tag=FCKW#alphabar">FCKW</a>⁠ in den 1990er Jahren (bei Pkw war es das FCKW R12) begann die Suche nach geeigneten Ersatzstoffen. Als umweltfreundliche Lösung waren Klimaanlagen mit dem natürlichen Kältemittel CO2&nbsp;(Kohlendioxid, Kältemittelbezeichnung R744) im Jahr 2003 CO2&nbsp;als Lösung für die Pkw-Klimatisierung identifiziert worden. An der Umsetzung wurde bis 2009 in Europa aktiv gearbeitet. Parallel dazu bot seit 2007 die chemische Industrie das brennbare, fluorierte Kältemittel R1234yf – Tetrafluorpropen an. Durch seine chemische Ähnlichkeit mit dem herkömmlichen R134a versprach R1234yf weniger Aufwand bei der Umstellung und setzte sich daher durch, und die Entwicklung von CO2&nbsp;Klimaanlagen wurde zunächst eingestellt.</p><p>Die Brennbarkeit von R1234yf wurde schon länger, auch vom Umweltbundesamt, als kritisch für die Sicherheit im Pkw eingeschätzt. Im Herbst 2012 zeigten Versuche von Autoherstellern, dass sich R1234yf im Pkw bei Unfällen entzünden kann und dabei vor allem giftige Flusssäure freigesetzt wird. Die Daimler AG und die AUDI AG boten daraufhin ab den Jahr 2016 einzelne Modelle mit CO2-Klimaanlagen an, stellten dies Produktion aber wieder ein, da der übrige Markt der Entwicklung nicht folgte. Damit wurde der brennbare Stoff R1234yf zum neuen Standardkältemittel.</p><p>Seit dem Spätsommer 2020 bietet die Volkswagen AG für bestimmte Elektroautomodelle CO2-Anlagen mit Wärmepumpenfunktion&nbsp;als Sonderausstattung an. Das Kältemittel CO2 ist für Pkw-Klimaanlagen eine nachhaltige Lösung. Es ist weder brennbar noch toxisch, hat keine umweltbedenklichen Abbauprodukte und ist weltweit zu günstigen Preisen verfügbar. CO2-Klimaanlagen kühlen das Fahrzeug schnell ab und sind energieeffizient zu betreiben. Im Sommer ist der Mehrverbrauch in Europa geringer. Im Winter kann die Klimaanlage als Wärmepumpe geschaltet werden und so effizient bis zu tieferen Temperaturen heizen. Dies bietet sich insbesondere für die Anwendung in Fahrzeugen mit elektrischen Antrieben an. Eine interessante Entwicklung ist, dass für Elektro-Pkw jetzt auch ein Klimatisierungskonzept mit einfachen Kohlenwasserstoffen wie <a href="https://www.pressebox.de/pressemitteilung/zf-friedrichshafen-ag/Weltmeisterliche-Drehmomentdichte-ZF-stellt-kompaktesten-E-Antrieb-fuer-Pkw-vor/boxid/1163539">Propan</a> zum Kühlen und Heizen vorgestellt wurde.</p><p>&nbsp;</p><p>Die Protoptyp-Klimaanlage im UBA-Dienstwagen wurde 2015 ertüchtigt. Seit dem Frühsommer 2015 kühlte der UBA-Dienstwagen mit einem neuen CO₂-Kompressor. Mittlerweile wurde er ausgesondert.</p>

Gefahrstoffschnellauskunft informiert zu Parathion

<p>Das Insektizid Parathion ist seit Jahren nicht mehr zugelassen. Dennoch kommt es vor allem in längere Zeit ungenutzten Kleingärten immer wieder zu Funden des auch als E 605 bekannten Nervengifts. E 605 ist umweltgefährdend, schon bei Hautkontakt giftig für Menschen und aufgrund seiner toxischen Wirkung ein chemischer Kampfstoff – viele Gründe, um über den Umgang mit Parathion-Funden aufzuklären.</p><p>Bei Parathion (auch: Parathionethyl oder Thiophos) handelt es sich um eine gelbe, knoblauchartig riechende Flüssigkeit, die im Wasser nach unten sinkt. Auch die Dämpfe sind schwerer als Luft. Es hemmt das vom Nervensystem benötigte Enzym Acetylcholinesterase und ist als lebensgefährlich beim Einatmen und Verschlucken eingestuft. Auch bei Hautkontakt ist es giftig. Das IARC Monographs-Programm listet Parathion in der Gruppe 2B als ⁠<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/s?tag=Stoff#alphabar">Stoff</a>⁠, der bei andauernder ⁠<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/e?tag=Exposition#alphabar">Exposition</a>⁠ möglicherweise krebserzeugend für Menschen ist. Es ist außerdem sehr giftig für Wasserorganismen, auch mit langfristiger Wirkung (H410), und stark wassergefährdend.</p><p>Aufgrund der verschiedenen schwerwiegenden Gefahren für Mensch und Umwelt, die von ⁠<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/e?tag=E_605#alphabar">E 605</a>⁠ ausgehen, gibt es Verbote zum Inverkehrbringen in Bedarfsgegenständen sowie festgelegte Rückstandshöchstmengen an verschiedenen Lebensmitteln und klare rechtliche Vorgaben zur Lagerung des Stoffes. Außerdem gilt ein Geringfügigkeitsschwellenwert von 0,005 µg/l für das Grundwasser sowie ein Jahresdurchschnittswert von 0,005 µg/l als ⁠<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/u?tag=Umweltqualittsnorm#alphabar">Umweltqualitätsnorm</a>⁠ für sowohl Fließgewässer und Seen als auch Übergangs- und Küstengewässer. Mit dem richtigen Verhalten können Einsatzkräfte die Einhaltung dieser Grenzwerte zum Schutz von Mensch und Umwelt unterstützen.</p><p><strong>Wie schützen Einsatzkräfte sich selbst und die Umwelt?</strong></p><p>Aufgrund der toxischen Wirkung ist bei Einsätzen in Anwesenheit von Parathion der Eigenschutz extrem wichtig. Einsatzkräfte sollten insbesondere auch zum Schutz der Haut Körperschutzform 3 nach FWDV 500 tragen. Der AEGL2-Wert für 4 h liegt mit 0,96 mg/m3 etwa im Bereich von Quecksilberdampf (0,67 mg/m³). Da Parathion-Dämpfe schwerer als Luft sind, sollten tiefergelegene Bereiche gemieden werden.</p><p>Ein Eindringen der Chemikalie in Kanalisation und Gewässer muss aufgrund der hohen Giftigkeit gegenüber Wasserorganismen mit allen verfügbaren Maßnahmen verhindert werden. Als Bindemittel können trockener Sand, Erde, Kieselgur, Vermiculit oder Ölbinder eingesetzt werden. Geeignete Abdichtmaterialien sind unter anderem Butyl-, Chlor- oder Fluorkautschuk sowie PTFE.</p><p><strong>Und wenn es brennt?</strong></p><p>Im Falle eines Parathion-Brandes kommt es zur Freisetzung von giftigen Gasen, Schwefeldioxid oder Phosphoroxiden. Ein Wasser-Sprühstrahl ist zum Löschen zwar geeignet, jedoch muss das Löschwasser aufgrund der großen Umweltgefahr aufgefangen werden. Alternativ können auch Trockenlöschmittel zum Einsatz kommen. Sofern dies gefahrlos möglich ist, sollte man das Feuer am besten ausbrennen lassen. Grundsätzlich sollte Parathion nicht mit brennbaren Stoffen oder Oxidationsmitteln zusammengelagert und von Zündquellen ferngehalten werden. Die Entsorgung muss in einer genehmigten Anlage mit geeignetem Verbrennungsofen erfolgen.</p><p><p><strong>Die Gefahrstoffschnellauskunft</strong></p><p>Die Gefahrstoffschnellauskunft (GSA) ist Teil der Chemikaliendatenbank ChemInfo. Sie kann von öffentlich-rechtlichen Institutionen des Bundes und der am Projekt beteiligten Länder sowie von Institutionen, die öffentlich-rechtliche Aufgaben wahrnehmen, genutzt werden. Das sind u.a. Fachberater sowie Feuerwehr, Polizei oder andere Einsatzkräfte. ChemInfo und die GSA geben Auskunft über die gefährlichen Eigenschaften und über die wichtigsten rechtlichen Regelungen von chemischen Stoffen.</p></p><p><strong>Die Gefahrstoffschnellauskunft</strong></p><p>Die Gefahrstoffschnellauskunft (GSA) ist Teil der Chemikaliendatenbank ChemInfo. Sie kann von öffentlich-rechtlichen Institutionen des Bundes und der am Projekt beteiligten Länder sowie von Institutionen, die öffentlich-rechtliche Aufgaben wahrnehmen, genutzt werden. Das sind u.a. Fachberater sowie Feuerwehr, Polizei oder andere Einsatzkräfte. ChemInfo und die GSA geben Auskunft über die gefährlichen Eigenschaften und über die wichtigsten rechtlichen Regelungen von chemischen Stoffen.</p>

Explosionsschutz

Beim Umgang mit Stoffen, die mit Sauerstoff reagieren können, ist immer dann mit einer Explosion zu rechnen, wenn in einem Raumvolumen der brennbare Stoff mit einem bestimmten Partialdruck oder als feinkörniger Staub in der Luft vorliegt und eine mögliche Zündquelle vorhanden ist. Ein explosives Gas-Luft-Gemisch liegt dann vor, wenn der Anteil des brennbaren Gases oder einer verdampften Flüssigkeit zwischen der unteren (UEG) und oberen (OEG) Explosionsgrenze liegt. Bei Stäuben muss für das Auftreten einer explosionsfähigen Atmosphäre eine ausreichend geringe Größe der Staubkörner und eine Mindestdichte vorliegen. Zur Vermeidung von Brand- und Explosionsgefährdungen hat der Arbeitgeber Maßnahmen nach folgender Rangfolge zu ergreifen: 1. gefährliche Mengen oder Konzentrationen von Gefahrstoffen, die zu Brand- oder Explosionsgefährdungen führen können, sind zu vermeiden, 2. Zündquellen oder Bedingungen, die Brände oder Explosionen auslösen können, sind zu vermeiden, 3. schädliche Auswirkungen von Bränden oder Explosionen auf die Gesundheit und Sicherheit der Beschäftigten und anderer Personen sind so weit wie möglich zu verringern. Der Arbeitgeber hat ein sogenanntes Explosionsschutzdokument zu erstellen (§6 Abs. 9 GefStoffV). Daraus muss u.a. hervorgehen, dass die Explosionsgefährdungen ermittelt und bewertet worden sind, dass angemessene Vorkehrungen getroffen sind, um die Ziele des Explosionsschutzes zu erreichen und inwieweit Bereiche in Zonen eingeteilt wurden.

NakoLia - Nanostrukturen für bessere Batterien

Batterien, die länger halten, mehr Energie speichern und weniger brennbares Material enthalten: Das sind einige Ziele des Projekts 'NaKoLiA', das Mitglieder des Center for Nanointegration (CENIDE) der Universität Duisburg-Essen (UDE) soeben beim Bundesforschungsministerium eingeworben haben. Elektroautos stehen die Deutschen grundsätzlich positiv gegenüber, doch die wenigsten haben bereits einen Wagen, der an der Steckdose tankt oder planen dessen Kauf. Neben den vergleichsweise hohen Anschaffungskosten liegt das vor allem daran, dass eine Tankladung Energie heute unter guten Bedingungen gerade einmal für rund 200 Kilometer reicht. Die CENIDE-Mitglieder Prof. Dr. Angelika Heinzel und Dr. Hartmut Wiggers sind nun angetreten, die Lithium-Ionen-Batterien zu verbessern. Unter ihrer Leitung forschen im Projekt 'NaKoLiA - Nanokomposite für Lithium-Ionen-Anoden' zwei Teams an neuartigen Materialien für die Anode, also den Pluspol der Batterie. Die Förderung des Bundesforschungsministeriums erfolgt in der Maßnahme 'VIP - Validierung des Innovationspotenzials wissenschaftlicher Forschung', bei der es darum geht, Ergebnisse aus der Grundlagenforschung für die industrielle Verwendung weiterzuentwickeln. Marktreife ist hier das Ziel. Daher sind auch die Ansprüche von Heinzel und Wiggers konkret formuliert: Sie wollen Gewicht, Größe, Ladezeiten und Kosten von Lithium-Ionen-Batterien reduzieren und gleichzeitig die Speicherkapazität erhöhen. All das ohne giftige Substanzen. Ihr Material der Wahl heißt Silizium: Es ist unbedenklich, in ausreichenden Mengen verfügbar und damit günstig. Vorangehende Arbeiten im Projekt 'NETZ - NanoEnergieTechnikZentrum' haben bereits gezeigt, dass die hier entwickelten Kompositmaterialien aus nanostrukturiertem Silizium und Kohlenstoff gegenüber dem bisherigen Stand der Technik dreimal so viel Energie speichern können. Die entscheidenden Materialien dazu stammen aus eigener Produktion, denn die Arbeitsgruppe um Wiggers kann Silizium-Nanopartikel maßschneidern. 'So konnten wir uns bereits an die vielversprechendsten Charakteristika heranarbeiten und sind nun überzeugt, dass unsere Anoden-Materialien neben allen anderen Vorteilen sehr lange stabil sind und sich damit Batterien mit extrem verbesserter Speicherdichte herstellen lassen', erklärt Wiggers. Das Ziel der Forscher ist es, die bisher zu geringe Anzahl der möglichen Ladezyklen für Silizium um den Faktor zehn zu erhöhen. Um die Ergebnisse zu verwerten, soll ein Unternehmens gegründet werden, das gemeinsam mit Industrieunternehmen die Produktion des Anodenmaterials vorantreibt. (Text gekürzt)

Verbrennbarkeit von HTC-Kohle aus Mono-Biomasse

Ermittlung und Bewertung des Standes und der Potentiale inhärent sichere(re)r Techniken

Viele Produktionsprozesse werden unter Verwendung gefährlicher Chemikalien und/oder unter gefährlichen Prozessbedingungen (hoher Druck, hohe Temperatur, brennbare Lösungsmittel und a.) durchgeführt. Dies erfordert i.d.R: aufwändige und kostspielige Sicherheits-maßnahmen. Zudem könnten Terroristen eine entsprechende Anlage als Anschlagsziel betrachten. Daher wird in den USA erwogen, das Risikopotenzial besonders gefährlicher Industrieanlagen durch Anwendung von 'inhärent sicherer(er) Technik' (IST) zu verringern, d.h. die oben genannten Gefahren soweit wie möglich zu vermeiden (z.B. durch Substitution oder Minimierung gefährlicher Stoffe, moderate Prozessbedingungen). IST ist in Deutschland (D) im Anlagensicherheitsrecht bisher nicht als Konzept verankert. Ziel des Vorhabens ist, unter Berücksichtigung von Erfahrungen aus dem Ausland zu untersuchen, unter welchen Voraussetzungen und in welchem Rahmen IST zur Verringerung des Risikos gefährlicher Industrieanlagen in D beitragen könnte. Dazu sind deutsche und internationale, auch in der Entwicklung befindliche Rechtsnormen, technische Regelwerke und Arbeitshilfen (z.B. Guidelines) aus dem öffentlichen und privaten Sektor hinsichtlich Regelungen zu IST als Ganzes oder zu Teilaspekten zu analysieren und unter Berücksichtigung einschlägiger Diskussionen zu untersuchen. Die Betrachtung der Substitution soll insbesondere in Hinblick auf die Stoffe der Seveso II RL erfolgen. Die in Betrieben eingesetzten Alternativen zu gefährliche(re)n Verfahren und Chemikalien, die zur Bewertung dieser genutzten Methoden und Tools sowie die Verbreitung und Art der Verankerung von IST in Sicherheitsmanagementsystemen sind zu analysieren. Eine grobe qualitative Einschätzung der IST-Potentiale in D unter Berücksichtigung von Sicherheit, Umwelt- und Gesundheitsschutz insgesamt soll abgeleitet und Maßnahmenvorschläge genannt werden, wie ggf. vorhandene Potentiale in D umgesetzt werden können.

Novel climatic chamber with an innovative, energy-saving nano-aerosol humidificaction system for the manufacture of high quaity bakery products (NANOBAK)

The baking industry includes companies that make value added products including bread, buns, rolls, doughs, desserts, crusts, pastas, cookies, biscuits, crackers etc. that are either baked or frozen. The use of refrigeration technology has made a bakery's location independent of its customers, thereby broadening the geographic market potential and contributing to the growth of this sector. However, this development does have a cost. Bakeries are energy intensive, using large amounts of electricity and natural gas to operate the refrigeration system, compressed air system and ovens. These energy costs are rising and becoming a significant portion of the ingredient costs of baked goods. About 10Prozent of the total electrical and thermal energy consumption of all craft enterprises originates from the bakery sector. Accordingly there are many possibilities for energy reduction and therefore to permanently reduce the costs for the enterprises and thus to make a sustainable contribution to climate protection. Making changes in the energy use patterns of bakeries would be the fastest way to affect the energy profile of bread, because bakery is responsible for 70 and 80Prozent of the total energy consumption in conventional and organic bread production, respectively. Overall aim of the NanoBAK-Collaborative Project is the efficient energy management in the baking industry. Specific aim of this project is the development and demonstration of a novel marketable climatic chamber with an innovative, energy-saving nano-aerosol humidification system. Lab tests have shown that the energy consumption using ultrasonic humidification is significantly lower than for conventional humidification. The innovative ultrasonic humidification of the NanoBAK Project saves up to 50Prozent of energy compared to conventional humidifiers. Furthermore the quality of the bakery goods is of high value, so that the ultrasonic humidifier is profitable both energetically and qualitative.

Entwicklung eines Wärmerücktauschers mit langen Wartungsintervallen für kleinvolumige Lacktrockenschränke

In Trockenschränken der Lackier- und Kunststofftechnikindustrie werden während eines Trocknungsprozesses brennbare Stoffe freigesetzt. Diese verursachen bei Kontakt mit heißen Oberflächen (den Heizstäben in dem Trocknungsofen) eine Explosionsgefahr. Die Sicherheitsanforderungen solcher Trockner sind in DIN EN 1539 detailliert beschrieben. In diesen Trocknern muss technisch bedingt ein Teil der Umluft (Trocknungsluft) abgeführt und mit Frischluft ersetzt werden, damit die Konzentration der entzündbaren freigesetzten Dämpfe einen bestimmten vorgegebenen Grenzwert nicht überschreitet. Die in der Abluft enthaltene Wärme geht dabei verloren. Daher muss die Frischluft vor der Zufuhr in den Nutzraum auf Betriebstemperatur gebracht werden. Die dazu notwendige Wärme erzeugen die Heizstäbe, die die Frischluft auf dem Weg zum Ofennutzraum überströmt. Durch den Einsatz eines Luft-Luft-Wärmetauschers wird ein Teil der Abluftwärme zur Vorheizung der Frischluft verwendet. Typischerweise werden für solchen Prozesse Plattenwärmetauscher eingesetzt. Die mit der Abluft abgeführten brennbaren Stoffe erreichen während der Abkühlung im Wärmetauscher ihren Taupunkt und kondensieren. Dieses Kondensat neigt dazu, sich auf den Wärmeaustauschoberflächen abzulagern. Das schnelle Verkrusten von konventionellen Wärmetauschern erschwerte bisher die technische Nutzung der Abwärme. Der hohe Wartungs- und Reinigungsaufwand durch die Ablagerung und die Partikelabscheidung macht den Betrieb von Wärmetauschern unwirtschaftlich. Das Ziel dieses Projekts ist die notwendigen Kenntnisse zu sammeln, um einen wartungsfreien Wärmetauscher zu entwickeln bzw. die Wartungszyklen zu verlängern. Der Bericht ist in sechs Hauptkapitel unterteilt. Das erste beinhaltet eine Zusammenfassung der wichtigsten Punkte in der ersten Phase des Projekts. Ein theoretischer Hintergrund der Grundlagen der Ablagerung und die notwendigen Basiskenntnisse der durchgeführten numerischen Simulationen werden im zweiten Kapitel dargestellt. Das dritte Kapitel beinhaltet die durchgeführten numerischen Simulationen und ihre Ergebnisse. Das vierte Kapitel legt die durchgeführten Experimente und ihre Ergebnisse dar. Dann werden alle Ergebnisse in Kapitel fünf zusammengefasst und eine Diskussion durchgeführt. In Kapitel sechs wird der Einsatz der erzielten Ergebnisse in einem Prototyp dargestellt und schließlich werden Vorschläge zur Weitererforschung der Ablagerung im Luft-Luft-Wärmetauscher in Kapitel sieben und ein Fazit in Kapitel acht erörtert.

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