Im Rahmen des UFOPLAN-Vorhabens "Möglichkeiten und Grenzen der Entsorgung carbonfaserverstärker Kunststoffabfälle in thermischen Prozessen" wurden unterschiedliche thermische Prozesse im Hinblick auf ihre Eignung zur energetischen und rohstofflichen Verwertung verschiedener carbonfaserhaltiger Abfälle untersucht. Der Fokus der Messungen an den großtechnischen Anlagen lag auf der Ermittlung einer potenziellen Faserbelastung der prozessspezifischen Reststoffe bzw. Produkte. Zusätzlich wurden Laboruntersuchungen zum thermischen Faserabbau, sowie zur mechanischen und chemischen Faserrückgewinnung durchgeführt. Eine begleitend durchgeführte Recherche zum Stand des Wissens und der Technik zur Behandlung von carbonfaserhaltigen Abfällen zeigt, dass es Ansätze zum Recycling von Carbonfasern (CF) gibt. Auch für mit Kunststoff benetzte (CFK) Abfälle existiert mit der Pyrolyse ein Prozess zum werkstofflichen Recycling. Die dabei rezyklierten Carbonfasern (rCF) werden bereits in einzelnen Anwendungen eingesetzt. Eine breitere Marktakzeptanz fehlt derzeit noch. Die Laboruntersuchungen zu Methoden der Faserrückgewinnung mittels mechanischer Prozesse zeigten, dass verschiedene Abfallarten unterschiedliches Zerkleinerungsverhalten aufweisen. Kurzfasern können in bestimmten Prozessen durch mechanisch aufbereitete rezyklierte Materialien ersetzt werden. Durch den Zerkleinerungsschritt kommt es jedoch zum Downcycling. Bei den Untersuchungen zur chemischen Faserrückgewinnung mittels Solvolyse konnte im Labormaßstab, insbesondere mit überkritischem Wasser sowie angesäuertem Polyethylenglycol, das grundsätzliche Potenzial nachgewiesen werden. Im Fokus des Projekts standen die großtechnischen Untersuchungen zur energetischen Verwertung carbonfaserhaltiger Abfälle in einer Siedlungs- und einer Sonderabfallverbrennungsanlage sowie einer Zementofenanlage. Für eine rohstoffliche Verwertung als Kohlenstoffsubstitut wurden Untersuchungen in einem Elektroniederschachtofen der Calciumcarbidherstellung durchgeführt. Die großtechnischen Untersuchungen zeigten, dass Siedlungs- und Sonderabfallverbrennungsanlagen für eine energetische Verwertung von Carbonfasern nicht geeignet sind, da ein Großteil der Carbonfasern unter den Prozessbedingungen nicht ausreichend umgesetzt und zu einem erheblichen Anteil mit der Rostasche bzw. Schlacke ausgetragen wurde. Weiterhin wurden insbesondere in der Siedlungsabfallverbrennungsanlage, die mit einer Rostfeuerung ausgestattet ist, Carbonfasern mit dem Abgasstrom aus dem Feuerraum ausgetragen. Fasern wurden in der Kesselasche und den Rückständen der Abgasreinigung festgestellt. Auch in der Sonderabfallverbrennungsanlage wurden Carbonfasern in der Kesselasche gefunden, jedoch in geringerer Menge als bei den Messungen an der Rostfeuerung. Ein Austrag von Fasern über den Kamin erfolgte in keiner der Anlagen. Ein Teil der Fasern lag in Geometrien vor, die der WHO-Definition für lungengängige Fasern entsprechen (WHO-Fasern). Die Untersuchungen in der Zementofenanlage erforderten zunächst orientierende Experimente zur Art der Aufgabe der carbonfaserhaltigen Stoffströme. Im Rahmen der Mitverbrennung wurde die aufbereitete CF-Fraktion mit dem Ersatzbrennstoff (Fluff) über den Ofenbrenner dosiert. Bei den Analysen der Produkte wurden im Klinker in einzelnen Proben Carbonfasern in moderater Anzahl nachgewiesen, deren Menge sich aber nicht signifikant von der Referenzmessung, (ohne CF-Mitverbrennung) unterschied. Da im Rahmen dieses Projekts die Zugabe der carbonfaserhaltigen Abfälle nur in einem sehr begrenzten Zeitintervall erfolgen konnte, lassen die vorlie-genden Ergebnisse keine abschließende Bewertung des Verwertungsweges Zementofenanlage zu. Zur Klärung sind Langzeitversuche unter CFK-Mitverbrennung (zumindest über mehrere Tage, besser Wochen) mit begleitendem Produkt-Monitoring erforderlich. In einem Elektroniederschachtofen zur Calciumcarbidherstellung wurden die großtechnischen Untersuchungen zur rohstofflichen Verwertung von carbonfaserhaltigen Abfällen durchgeführt. Für den Einsatz im Carbidofen war eine spezielle Vorbereitung der carbonfaserhaltigen Abfälle notwendig. Unter Zusatz von Altkunststoff wurden vorzerkleinerte CFK-Abfälle eigens für die Messkampagne pelletiert. Im Carbidofen wurde ein weitgehender Umsatz der carbonfaserhaltigen Einsatzstoffe erzielt. Um als Verwertungsoption in Frage zu kommen, müssten allerdings die vorgelagerten Verfahren zur Aufbereitung des carbonfaserhaltigen Aufgabeguts optimiert werden. Des Weiteren ist zu beachten, dass ein Teil der zugeführten Carbonfasern mit dem Ofengas ausgetragen wird und diese gemeinsam mit den Rohstoffstäuben abgeschieden, granuliert und extern verwertet werden. Der Carbonfasergehalt in dieser Fraktion lag bei den Messungen zwischen 0,2 und 0,6 Ma.-%. Auch in dieser Fraktion konnten in geringer Menge (< 0,2 ppm) Fasern mit WHO-Charakteristik nachgewiesen werden. Aus den Ergebnissen des Projekts kann abgeleitet werden, dass sowohl die gezielte Entsorgung von Carbonfasern als auch deren Eintrag mit anderen Abfällen in Siedlungs- und Sonderabfallverbrennungsanlagen zu vermeiden ist. Auch die Entsorgung in Zementofenanlagen sollte zumindest solange unterbleiben, bis in Langzeitversuchen nachgewiesen wurde, dass ein relevanter Eintrag von Fasern in das Produkt Klinker ausgeschlossen werden kann. Die rohstoffliche Verwertung von carbonfaserhaltigen Materialien im Elektroniederschachtofen der Calciumcarbidherstellung ist prinzipiell möglich, erfordert allerdings eine aufwändige Aufbereitung der Einsatzmaterialen. Vorher sind zudem weitergehende Untersuchungen zur Optimierung der CFK-Zugabe in den Ofen durchzuführen, um den Faseraustrag mit dem Ofengas zu reduzieren. Als unmittelbare Maßnahme sollten geeignete separate Erfassungswege und Sortier- bzw. Aufbereitungstechniken für carbonfaserhaltige Rest- und Abfallströme etabliert werden. Dies ist die Voraussetzung für eine gezielte Bewirtschaftung und in deren Folge eine umweltverträgliche Entsorgung von CFK. Darüber hinaus sind weitere Forschungsarbeiten zur Verwertung in bestehenden oder neu zu entwickelnden Hochtemperaturprozessen erforderlich. Quelle: Forschungsbericht
Das Projekt "Waste treatment plant for the treatment of slurry and liquid brewey wastes" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Eisenmann Maschinenbau KG durchgeführt. Objective: The project aims at demonstrating that slurry-type wastes originating from the food industry - and a brewery is selected as a typical example - constitute a substantial energy resource. These wastes should therefore not be destroyed by an aerobic, energy-demanding process, but on the contrary be treated in such a way as to recover the energy. Biomethanation is an appropriate process for this, provided innovative adequate pretreatments, namely pretreatments with enzymes, make it possible for methane archae-bacteria to transform the organic matter into methane. Besides, the biogas can be utilized by the industry itself and the pollution abatement constitutes an important fringe benefit. General Information: The innovative treatment system consists of 4 consecutive steps. The slurry-type brewery waste will be enzymatically hydrolyzed to monomeric compounds, simultaneously fermented to organic acids and separately biomethanized. Preceeding these two steps is a buffer step to cope with the discontinuous fonctionning of the brewery, namely over the week-end. Following these two steps, is a step of physico-chemically-assisted thickening yielding a filtrate to be recycled in the 3rd step and a sludge to be composted. The first step, buffering, takes place in 5 m3 tank where yeast and marc are mixed and heated at 70 degree of Celsius In this step, the Kieselgur filter aid is specifically removed by fast sedimentation, an essential part or the process. In the second step, 220 l portions of the previous step are mixed with O.O1 per cent enzyme, heated at 70 degree of Celsius and introduced in the first anaerobic reactor of next step. The third step consists of 2 step biomethanation system: acidogenesis and methanogenesis. Acidogenesis is conducted in a 3step cascade mode with part of the sludge recycled, the excess sludge being led to step 4. The gas produced in the acidogenic step passes through the methanogenic reactor. The mixed liquor of the methanogenic step passes through an ultrafiltration device. The liquid portion is of good quality enough to be discharged in the sewer. The more solid portion is fed into step 4. The biogas is stored in a 15 m3 gasholder at low pressure and subsequently at 15 bar in a high pressure container of 67 m3 capacity, in order to allow for a 3 times a week use, at peak-demand times of energy in the brewery. The fourth step collects the excess sludge, thickens it in a filterpress, recycles the filtrate in the third step and yields and easily compostable solid cake. The waste to be treated amounts to 800 m3 y-1, containing 55,300 kg of TOC (total organic carbon).With an expected global conversion of 70 per cent, the biogas yield is 72,000 Nm3 y-1,equivalent to 42.6 toe. Total costs are 920,020 DM, all of it being eligible. EC contribution is 367.850 DM. Total investment cost is 678,020 DM. Maintenance and operation costs amount to 20,000 DM yearly. Per unit thermal kWh produced, this is equal respectively...
Das Projekt "Teilprojekt C" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Karlsruher Institut für Technologie (KIT), Sondervermögen Großforschung, Institut für Nukleare Entsorgung (INE) durchgeführt. Untersucht wird die Rückhaltung von Actiniden(III-VI) und Lanthaniden unter den Bedingungen, wie sie sich in Zementsystemen bei Wasserkontakt einstellen. Die Zusammensetzung und Charakteristik der verwendeten Zemente ist hierbei einer starken Variabilität ausgesetzt (z.B. hinsichtlich der verwendeten organischen Zusatzstoffe im Zement), wobei jedoch verschiedene generelle Tendenzen festgemacht werden können. Beim Kontakt der Zementmaterialien mit Porenwasser bzw. Salzlaugen, wird der Zement mit der Zeit zersetzt, wobei stark alkalische Lösungen entstehen. Diese alkalischen Lösungen enthalten potentiell eine Vielzahl organischer Verbindungen, insbesondere sogenannte Plastifizierer oder Superplastifizierer. Diese organischen Komponenten können mit den vorhandenen Radionukliden reagieren und durch Komplexierung Löslichkeit bzw. Speziation stark beeinflussen. Inwieweit die verschiedenen o.g. Zement-Festphasen, Tonminerale und organische Zusatzstoffe unter den untersuchten Bedingungen zur Radionuklidrückhaltung bzw. -mobilisierung beitragen, wird im Rahmen dieses Vorhabens gezielt untersucht. Dabei werden experimentelle bzw. konzeptionelle Synergien mit den international vorhandenen Aktivitäten, die solche Systeme bei niedriger Ionenstärke untersuchen, genutzt. AP1: Radionuklidrückhaltung im System Zement-, Zementkorrosionsprodukten bei mittleren bis hohen Ionenstärken (I = 0.1 - 4 M), pH 9 - 12.5; Screening-Löslichkeitsexperimente für An( IV, V, VI); Einflusses organischer Liganden auf die RN-Sorption (An(III, IV)) an Zementphasen. AP2: Radionuklid-Rückhaltung durch Sorption an Tonmineralien (Illit), bei mittleren bis hohen Ionenstärken (I = 0.1 - 4 M), pH 7 bis 12.5; Einfluss von pH-Wert und die Bildung von ternären Komplexen mit Carbonat, Silikat und organischen Liganden (Plasticizer) AP3: Thermodynamische Modellierung experimenteller Löslichkeits-, Komplexierungs- und Sorptionsdaten AP4: Methodenentwicklung: Analytik, Spektroskopie, Quantenchemie.
Das Projekt "Teilprojekt 5" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Bundesanstalt für Gewässerkunde durchgeführt. Übergeordnetes Ziel von PLASTRAT ist die Entwicklung unterschiedlicher Lösungsstrategien aus den Bereichen Technik, Green Economy und sozial-ökologischer Forschung, die zur Minderung von Plastikeinträgen in das limnische Milieu urbaner Siedlungsräume beitragen. Ziel aller Ansätze von PLASTRAT ist dabei die Ableitung von Bewertungsparametern zur Kategorisierung umweltfreundlicher Kunststoffspezies und definierter Maßnahmen zur Risikominimierung von Plastikrückständen in limnischen Systemen. Ein Schwerpunkt bildet die Analyse und Bewertung der Degradationsstufen verschiedener Kunststoffarten sowie Leaching, Adsorption und Desorption in Langzeittests in verschiedenen Abwasserbehandlungsstufen und die stoffliche Dynamik. Dies schließt ferner die Analyse der Wirkungen von unterschiedlichen Plastikspezies (in unterschiedlichen Degradationsstufen) und deren Additive auf wasserlebende Organismen limnischer Systeme und die Einschätzung des toxischen Potentials von Mikroplastik ein. Arbeitspaket 2 befasst sich mit der Degradation von Kunststoffen und dessen Auswirkungen auf das Umweltverhalten. Dazu werden verschiedene Kunststoffarten vor und nach einer künstlichen Bewitterung mittels FT-IR, Pyr-GC-MS und DSC-TGA-IR charakterisiert und physikalische und chemische Veränderungen der Polymermatrix untersucht. Die Ergebnisse werden mit der Bewitterungszeit korreliert und ein Modell zur Bestimmung des Alters/Degradationsgrades von Kunststoffen entwickelt. Mit Hilfe von Leaching-Experimenten wird das Freisetzungsverhalten von potentiellen Schadstoffen aus den Kunststoffen in die aquatische Umwelt systematisch untersucht. Durch modernste Analysetechniken wird nach bisher unbekannten Schadstoffen gesucht (non-target) und deren Struktur aufgeklärt. Bei der anschließenden Ableitung von Parametern zur Beschreibung der Migrationsprozesse werden sowohl die chemische Beschaffenheit der Polymermatrix als auch der Grad der Degradation berücksichtigt.
Das Projekt "Teilprojekt 2" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Umweltbundesamt durchgeführt. Kunststoffe sind langlebig, leicht und kostengünstig herzustellen. Diese Vorteile im Produktbereich können sich zum Nachteil entwickeln, wenn Kunststoffe oder Teile von Ihnen unkontrolliert oder massenhaft in die Umwelt gelangen. Besonders die große Langlebigkeit und Beständigkeit können zu einer unerwünschten Akkumulation in der Umwelt führen. Hier bilden sowohl Meere als auch Böden eine finale Senke. Ziel des Vorhabens ist es, Kunststoffe mit umweltoptimierten Abbauverhalten zu entwickeln, die bei gleicher Stabilität schneller und umweltverträglicher abgebaut werden können. Ferner sollen mit Blick auf die rezenten Quellen und Senken im terrestrischen Bereich innovative Methoden i) zur Quantifizierung und Charakterisierung der Umweltbelastung, ii) zum biologischen Abbau der relevanten Kunststoffe und iii) zur Analyse und Beeinflussung gesellschaftlicher Wahrnehmungs- und Verhaltensmuster entwickelt werden. Das Umweltbundesamt (UBA) beschäftigt sich in ENSURE insbesondere mit der Nachweisbarkeit von Kunststoffen in Modul 1 und der Abbaubarkeit und Umweltverträglichkeit von Kunststoffen in Modul 3. Im Rahmen der Nachweisbarkeitsuntersuchungen werden in AP 1.3 zunächst das Aufkommen und die Qualität von Kunststoffen in Gär-, Klär- und Kompostanlagen untersucht. Hierzu muss zunächst eine Probenentnahmestrategie entwickelt werden, mit der repräsentativ Proben gewonnen und die anlagenspezifischen Verhältnisse berücksichtigt werden können. Bezüglich der Abbaubarkeit und Umweltverträglichkeit können in AP 3 Freiland-Fließrinnen-Mesokosmen der Fließ- und Stillgewässer-Simulationsanlage des UBA im halbtechnischen Maßstab verschiedene Uferzonen (z.B. Stein, Kies, Sandufer) eingerichtet und ein naturähnlicher Wellenschlag simuliert werden. Außerdem wird in AP 3.2 auch außerhalb des semiterrestrischen Bereichs die Abbaubarkeit und Degradation von Kunststoffen unter definierten Laborbedingungen simuliert (im Festbettreaktor) und anschließend auf reale Bedingungen übertragen.
Das Projekt "Teilprojekt 4" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Helmholtz-Zentrum Potsdam Deutsches GeoForschungsZentrum durchgeführt. Die GFZ-Fernerkundung entwickelt ein Multi-Sensorsystems zur Quantifizierung und Charakterisierung der Umweltbelastung durch Kunststoffe. Das Multi-Sensorsystem soll skalenübergreifend einsetzbar sein, so dass durch den Einsatz von Drohnen oder Flugzeugen sowohl großflächige Anwendungen zur flächenhaften Erfassung der Kunststoffverschmutzung in der Landschaft, als auch lokale Anwendungen wie die Quantifizierung von Kunststoffrückständen in Anlagen realisiert werden können. Des Weiteren soll die mikrobiologische Degradation von Kunststoffen durch die GFZ-Geomikrobiologie untersucht werden. Dazu werden Mikroorganismen identifiziert, die auf Kunststoffen wie Polyethylen wachsen, und für weitergehende Arbeiten kultiviert. Außerdem sollen Änderungen in den mikrobiellen Nahrungsnetzen untersucht werden, in denen verschiedene Kunststoffe Bodenökosystemen zugeführt werden. Um die Abbauvorgänge aufklären und verstehen zu können, werden die mikrobiellen Stoffwechselprozesse von Mikroorganismen, die beispielsweise PE als Kohlenstoffquelle nutzen können, detailliert untersucht. Unterschiedliche Messsysteme werden im Labor und im Feld getestet. Die spektrale Modellierung unterstützt die Konzeption der Messversuche, Auswahl der Sensorik und Algorithmenentwicklung zur Erkennung von Kunststoffen. Die geeignete Sensorik wird kombiniert und für den Einsatz per Drohne vorbereitet. Prozessierungsketten zur Datenverarbeitung und -integration werden aufgesetzt. Abschließend wird das Multi-Sensorsystem anhand von definierten Versuchsflächen validiert. Der mikrobiologische Abbau von Kunststoffen wird mittels mikrobiologischer und biogeochemischer Methoden untersucht. Die Arbeiten werden an belasteten und unbelasteten Bodenproben durchgeführt und beinhalten die Charakterisierung von kunststoffabbauenden Mikroorganismen, Untersuchungen zur Aufklärung der Abbauwege von Kunststoffmaterialien und den Aufbau einer Plasmid-kodierten Genbank und Genomsequenzierungen.
Das Projekt "Teilprojekt 1" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität der Bundeswehr München, Institut für Wasserwesen, Professur für Siedlungswasserwirtschaft und Abfalltechnik durchgeführt. Übergeordnetes Ziel von PLASTRAT ist die Entwicklung unterschiedlicher Lösungsstrategien aus den Bereichen Technik, Green Economy und sozial-ökologischer Forschung, die zur Minderung von Plastikeinträgen in das limnische Milieu urbaner Siedlungsräume beitragen. Ziel aller Ansätze von PLASTRAT ist dabei die Ableitung von Bewertungsparametern zur Kategorisierung umweltfreundlicher Kunststoffspezies und definierter Maßnahmen zur Risikominimierung von Plastikrückständen in limnischen Systemen. Die Universität der Bundeswehr München ist für die wissenschaftliche Projektleitung/Koordination des Verbundvorhabens verantwortlich. Darüber hinaus werden durch die Universität der Bundeswehr München folgende Forschungsarbeiten durchgeführt: AP 1: Erarbeitung Basiswissen und Festlegungen von Definitionen zum Thema Mikroplastik. AP 2: Mitarbeit bei der Durchführung und Analyse von Leachingversuchen von versch. Kunststoffarten in Abhängigkeit der Degradation, TGA-Analysen degradierter Kunststoffe verschiedener Kunststoffspezies. AP 3: Untersuchung der verschiedene Eintragspfade für Mikroplastik: Planung der Probenahmen, Einrichtung und Modifikation von Probenahmestellen (Entastungsanlagen: RW/MW, Kläranlagen: Sand- und Aktivkohlefilter, Membranfiltration, MP Senken: Klärschlamm, Gärrest). AP 6: Ergebnisübermittlung der AP 2, AP 3 für ein Bewertungssystem für Kunststoffspezies, Unterstützung bei Kriterienermittlung und Entwicklung Gütesiegel.
Das Projekt "Teilvorhaben: Faseraufschluss durch Solvolyse und Herstellung von rCF-Halbzeugen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Zeisberg Carbon GmbH durchgeführt. Mit EDISON-rCF soll ein ganzheitlicher und ressourceneffizienter Kreislaufprozess für CFK entstehen, der hochwertige ein- (1D) sowie zweidimensionale (2D) Halbzeuge hervorbringt für den erneuten Einsatz recycelter Carbonfasern (rCF) in sämtlichen Branchen mit Leichtbauambitionen inklusive der Bauindustrie. Dabei beginnt der Prozess bei der Wertstoffaufbereitung. Anschließend erfolgt der Faseraufschluss mittels eines neuartigen Solvolyse-Verfahrens, wobei auch die Matrixbestandteile verwertet werden können. Es entstehen daraus dann neue Halbzeuge mit gerichteten Fasern für neue Carbon-High-Tech-Produkte. Begleitend findet eine Ökobilanzierung (LCA) statt. Teilvorhaben: Faseraufschluss durch Solvolyse und Herstellung von rCF-Halbzeugen In dem Teilvorhaben der Zeisberg Carbon GmbH werden vorbehandelten Faserverbund-Wertstoffe in einem bereits zur Verfügung stehenden Reaktor im Labormaßstab in Fasern und chemische Einzelbestandteile der Matrix mittels Solvolyse getrennt. Dabei werden Parameter untersucht, welche die Effizienz des Prozesses steigern sollen. In einem weiteren Schritt wird ein, im Zeitraum von EDISON-rCF entstehender, Solvolyse-Reaktor im Großmaßstab betrieben. Mittels beider Reaktoren werden ausreichend rCF für das Verbundprojekt aus den aufbereiteten Wertstoffen generiert. In einem weiteren Arbeitspaket findet durch Zeisberg Carbon eine Prozess- und Maschinenentwicklung zur Halbzeugproduktion von 1D- und 2D-Halbzeugen aus rCF statt. Es werden Maschinen, weitestgehend bestehend aus Einzelbestandteilen von Komponenten, aufgebaut und dahingehend erweitert, sodass eine Ausrichtung von Fasern ermöglicht wird. Mit diesen Maschinen werden Vliese und Garne hergestellt. Aus den Garnen entstehen u.a., zur Anwendung in der Bauindustrie, im Probekörpermaßstab Matten und Stäbe.
Das Projekt "Nachhaltiger UV-Schutz von Beschichtungen und Textilien durch den Einsatz von nanoskaligen UV-Schutzmitteln" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung durchgeführt. Polymere in Beschichtungen, Kunststoffen und Textilien unterliegen der Alterung und Degradation, wenn sie der Witterung und insbesondere der UV-Strahlung ausgesetzt werden. Der durch die Alterung verursachte Wertverlust von Kunststofferzeugnissen und Textilien sowie die Reparaturkosten von Beschichtungen erreichen jährlich in Deutschland einen beachtlichen Betrag von mehreren Milliarden Euro. Nach dem Stand der Technik werden heutzutage Polymere mit organischen UV-Schutzmitteln gegen Degradation geschützt. Die Nachteile dieses Schutzes hängen mit der begrenzten Langzeitwirkung sowie der Tendenz dieser Mittel zur Migration aus der Polymermatrix. Ein neues Konzept eines effizienten und dauerhaften UV-Schutzes von Polymeren liegt diesem Projekt zugrunde. Es sollten anorganische nanopartikuläre UV-Absorber parallel mit den organischen UV-Schutzmitteln zum Einsatz kommen. Da die anorganischen Nanopartikel wie Ti02, ZnO und CeO2 licht stabil sind und in Polymeren nicht migrieren, sind positive Effekte zu erwarten. Um die Migration zurückzudrängen werden nanoskalige Barrieremittel wie Schichtsilikate, Micaflakes, Glasflakes eingesetzt. Zur Verstärkung des UV-Schutzes werden weiterhin UV-reflektierende nanopartikuläre Stoffe wie BaSO4, Al203, TiP2O7 und Borosilikatflakes verwendet. Die Mitwirkung des Instituts für Textil- und Verfahrenstechnik in Denkendorf gewährleistet eine erfolgsreiche Ausarbeitung des neuen UV-Schutzes von Polymeren nicht nur in Beschichtungen sondern auch in Textilien. Uber die bestehenden Kontakte der Forschungsstellen zu den KMU der relevanten Branchen wird die neue Technologie den Firmen vorgestellt und die Unterstützung bei dem Technologietransfer angeboten. Damit werden die Polymer-herstellenden und -verarbeitenden KMU in der Lage sein, Produkte und Leistungen von besserer Qualität anzubieten.
Das Projekt "KuRT (Konzeptphase): Foam2Chem - Schließung der Kreislaufwirtschaft für Polyurethan-Hartschaum-Abfälle zur Gewinnung von chemischen Rohstoffen für die Herstellung von Polyurethan-Hartschaumstoffen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Covestro Deutschland AG durchgeführt. Vision des Projektes ist es, dass Polyurethan-Hartschaum-Abfälle flächendeckend eingesammelt und wieder zu Ausgangschemikalien für Polyurethanhartschaumstoffe verarbeitet werden. Dafür ist es erforderlich, Polyurethan (PU)-Hartschaum-Müll und damit CO2-Emissionen zu vermeiden, indem wir einen vollständigen Kreislauf aufbauen. Um dies zu erreichen, konzentrieren wir uns neben der Sammlung und Sortierung auf die Herstellung hochwertiger Produkte, nämlich recyceltes Anilin durch katalytische Pyrolyse oder recyceltes Polyol bzw. MDA aus der Chemolyse. Das macht das Projekt zu einem perfekten ersten Vorreiter, um Zirkularität zu etablieren. Die gewonnenen hochwertigen Moleküle werden zur Herstellung von PU für neue Hartschäume eingesetzt. Daraus leiten sich für Foam2Chem folgenden Projektziele ab: (1) Es soll eine verbesserte Sortierung bzw. Feinsortierung von End-of-Life (EoL) PU-Hartschaum entwickelt werden. Ein erster Prototyp für eine Sortierungsanlage im industriellen Maßstab soll bis Ende des Projekts vorliegen. (2) Zur Weiterverarbeitung der sortierten Abfälle soll bis Projektende im Maßstab von ca. 5 kg/h (mini-Plant) demonstriert worden sein, dass die beiden Ausgangsstoffe Polyole als auch Isocyanate für die PU-Herstellung durch chemisches Recycling in ausreichender Qualität aus PU-Hartschaum-Abfällen wiedergewonnen werden können. (3) Zusätzlich sollen im Sinne eines Design-für-Recycling neue Polyole mit Sollbruchstellen entwickelt werden. (4) Entwicklung von Geschäftsmodellen, z.B. Aufbau einer neuen Wertschöpfungskette, Synchronisierung der einzelnen Schritte und Optimierung der Logistik. (5) Ganzheitliche ökologische und ökonomische Betrachtung anhand von z.B. Life Cycle Analysen (LCA) durch eine integrative und fachübergreifende Herangehensweise, welche Stoff- und Energieeinsätze der gesamten Wertschöpfungskette berücksichtigt.