In dem geplanten Vorhaben soll eine neue Produktionsroute für Natron (Natriumhydrogencarbonat) und Soda (Natriumcarbonat) bis zum Technikumsmaßstab entwickelt und optimiert werden. Durch die Verwendung von regenerativen Strom biogenem Kohlendioxid aus Biogasanlagen und salzhaltigen Abwässern soll ein nachhaltigerer Prozess als das konventionellen Ammoniak-Soda Verfahren entwickelt werden. Dafür sollen modernste Membrantechnologie und bipolare Elektrodialyse eingesetzt werden, um den Energiebedarf zu minimieren. Das neue Verfahren soll eine nachhaltige Alternative bzw. Ergänzung zum konventionellen Verfahren darstellen und dazu beitragen die Abfallströme der Sodaindustrie (Entsalzung von Abwasser) zu reduzieren, fossile Rohstoffe (Kalkstein, Erdgas, Koks bzw. Anthrazit) zu vermeiden und gleichzeitig als CO2-Senke (Carbon Capture & Utilization) zu wirken. Als zusätzliches Produkt wird bei dem Verfahren Salzsäure produziert. Des Weiteren wird geprüft, inwieweit Calciumchlorid aus den entstandenen Abfallströmen abgeschieden und vermarktet werden kann. Das Projekt wird gemeinsam durch die Partner des Fraunhofer-IKTS, der CIECH Soda Deutschland, dem E.S.C.H. Engineering Service Center und Handel GmbH, dem DBI Gas- und Umwelttechnik GmbH, dem Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf und der Wemag Projektentwicklung GmbH bearbeitet.
Verwertung und schadlose Beseitigung von Sonderabfaellen durch thermische Verfahren. Betrieb von Labor- und Technikumsanlagen zur Abfallverbrennung mit reinem Sauerstoff. Entwicklung einer zweistufigen Wirbelschichtanlage zur Verbrennung fluidisierbarer Produktionsrueckstaende. Entwicklung und praxisnahe Erprobung von on-line- und in-situ-Sensoren zur Emissionskontrolle von polyzyklischen aromatischen Kohlenwasserstoffen (PAH) in Aerosolform. Untersuchungen zum Verhalten von Schadstoffen an Aktivkohlen und Zeolithen bei der trockenen Rauchgasreinigung. Verfestigung von Rueckstaenden aus der Rauchgasreinigung. Pyrolyse von Klaerschlamm und Einsatz des Pyrolysekokses bei der Abwasserreinigung und Behandlung frischer Klaerschlaemme.
Die adsorptive Abwasserreinigung gewinnt zunehmend an Bedeutung als Ergaenzung zu biologischen Reinigungsverfahren: Insbesondere bei hochbelasteten Abwaessern muss man damit rechnen, dass die biologische Reinigung allein nicht zum Ziel fuehrt. Die adsorptive Nachreinigung der biologisch vorgereinigten Abwaesser ist vom wirtschaftlichen Standpunkt dann in Betracht zu ziehen, wenn es gelingt, auf eine Regenerierung des Adsorptionsmittels entweder zu verzichten oder mit besonders einfachen Verfahren durchzufuehren. Im Rahmen des Projekts wird als Adsorptionsmittel Braunkohlenkoks verwendet. Dieser Braunkohlenkoks ist im Vergleich zur Aktivkohle ausserordentlich preiswert. In einem neuen verfahrenstechnischen Geraet der mehrstufigen Wirbelschicht mit kontinuierlichem Durchlauf von Wasser und Adsorbern soll die Beladung des Braunkohlenkokses untersucht werden. Auf eine Regenerationsstufe wird verzichtet, da der Koks als Brennstoff fuer die Verbrennung des bei der Abwasserreinigung anfallenden Schlamms verwendet wird. Die mit diesem Verfahren zusammenhaengenden Fragen sollen im Rahmen des Projekts geklaert werden.
Die ESK-SiC GmbH aus Frechen ist Hersteller von Siliciumcarbid (SiC) mit einer Jahresproduktionskapazität von etwa 30.000 Tonnen. SiC ist besonders hart und hitzeresistent und wird deswegen z.B. in der Schleifmittel- und Feuerfestindustrie verwendet, kann aber auch in keramischen Spezialanwendungen und im Solar- und Elektronikbereich zum Einsatz kommen. Roh-Siliciumcarbid wird konventionell über den Acheson-Prozess hergestellt. Hierfür werden Quarzsand und Petrolkoks in stöchiometrischen Mengen vermischt und mittels eines elektrischen Stroms auf über 2000 Grad Celsius erhitzt. Das macht den Prozess energieintensiv, und es entstehen eine Reihe von Schadstoffen (v.a. Staub, CO und Schwefelverbindungen). Pro Tonne SiC summieren sich die CO 2 -Emissionen insgesamt auf rund 4,2 Tonnen CO 2 . Beim Acheson-Verfahren entsteht SiC in verschiedenen Qualitätsstufen. Nur rund 55 Prozent des Roh-SiC ist von hoher Qualität. Von besonderer Bedeutung für technische Anwendungen ist jedoch qualitativ hochwertiges SiC mit hohem SiC-Gehalt (>98 Gewichtsprozent). Diese Qualität wird durch verschiedene Veredlungsschritte aus Roh-SiC hergestellt. Bei der Veredelung fallen rund 10-15 Prozent Aufbereitungsnebenanfälle an, die eine minderwertige Qualität aufweisen und als Zuschlagsstoff in der Metallurgie verwendet werden. Hierbei handelt es sich um ein klassisches Downcycling. Die ESK-SiC GmbH setzt in diesem Vorhaben das innovative RECOSIC-Verfahren ein, mit dem SiC-Abfälle zu SiC mit hoher Produktqualitäten recycelt werden sollen. Dabei sollen praktisch keine Abfallstoffe anfallen. Die SiC-Abfälle verfügen meist über kleine Korngrößen und enthalten unterschiedliche Verunreinigungen. Für eine hohe Produktqualität, die sich für technologisch anspruchsvolle Anwendungen eignet, müssen die Verunreinigungen entfernt, und zudem muss eine Kornvergrößerung erreicht werden. Vor dem Recycling wird das Ausgangsmaterial chargenweise untersucht, um die wichtigsten chemischen Parameter wie Si- und C- Gehalt und Fremdmetalle zu bestimmen. Anschließend wird das Material gemahlen und homogenisiert. Beim RECOSIC-Verfahren ist es durch Zugabe stöchiometrischer Mengen der Reaktionsedukte (SiO 2 oder Koks) möglich, den gewünschten SiC-Gehalt im Produkt einzustellen. Anschließend erfolgt eine thermische Behandlung unter Schutzatmosphäre. Dabei kommt es zu einem Kristallwachstum und zu einer Vergrößerung der SiC-Partikel. Gleichzeitig segregieren sich Verunreinigungen an den Korngrenzen und Oberflächen und können in der Nachbehandlung mechanisch oder chemisch leicht entfernt werden. Über Druck, Temperatur und Atmosphäre können die gewünschten Zieleigenschaften eingestellt werden. Während mit dem Acheson Verfahren rund 4,2 Tonnen CO 2 pro Tonne SiC entstehen, entstehen mit dem neuen RECOSIC-Verfahren 0,75 Tonnen CO 2 , das entspricht einer Einsparung an CO 2 -Emissionen von 82 Prozent. Diese Bilanz verbessert sich erheblich, wenn man berücksichtigt, dass beim konventionellen Acheson Verfahren nur eine Ausbeute von etwa 55 Prozent an hochwertigen Siliciumcarbid erreicht wird. Für eine Tonne HQ-SiC müssen rund 1,8 Tonnen SiC über das Acheson-Verfahren hergestellt werden, währenddessen im RECOSIC Verfahren nahezu ausschließlich hochwertiges SiC entsteht. Im Acheson-Prozess werden pro Tonne SiC 1,5 Tonnen Quarzsand und 0,9 Tonnen Petrolkoks benötigt. Diese benötigten Rohstoffe entfallen beim RECOSIC-Verfahren fast vollständig. Weiterhin sind die Emissionen von Staub, Schwefelverbindungen und CO deutlich geringer. Das Verfahren hat Modellcharakter für andere Unternehmen der Branche. Grundsätzlich können Nebenanfälle aus der SiC-Veredelung und SiC-Abfälle aus allen Anlagen der Industrie als Ausgangsmaterial verwendet werden. In Deutschland gibt es mehrere SiC verarbeitende Betriebe, deren Abfälle verwertet werden können und die Kapazität für das Recycling aufbauen könnten. Weiterhin ist das Verfahren, mit technischen Anpassungen, auch auf andere Keramikprodukte ausweitbar, was das Verbreitungspotential erheblich vergrößert.
Branche: Chemische und pharmazeutische Erzeugnisse, Gummi- und Kunststoffwaren
Umweltbereich: Ressourcen
Fördernehmer: ESK-SIC GmbH
Bundesland: Nordrhein-Westfalen
Laufzeit: seit 2024
Status: Laufend
<p>Umweltfreundlich und gesund grillen: vorzugsweise fleischarm und mit Elektrogrill</p><p>Darauf sollten Sie beim umweltfreundlichen Grillen achten</p><p><ul><li>Kaufen Sie Holzkohle aus nachhaltiger Waldwirtschaft (FSC-Siegel).</li><li>Vermeiden Sie starke Rauchentwicklung beim Grillen durch gute Luftzufuhr und geeignete Grillanzünder.</li><li>Grillen Sie auch mal Gemüse statt Fleisch.</li><li>Defekte elektrische Grillgeräte geben Sie bei der kommunalen Sammelstelle ab.</li></ul></p><p>Gewusst wie</p><p>Geeignete Holzkohle:In einer<a href="https://www.oekolandbau.de/bio-im-alltag/bio-einkaufen/naturwaren-einkaufen/nachhaltige-grillkohle/">Studie des WWF</a>in Zusammenarbeit mit dem Thünen-Institut wurde 2020 festgestellt, dass in jedem zweiten untersuchten Grillkohleprodukt Holz aus subtropischen oder tropischen Ländern enthalten war. Das ist für den Verbraucher*in nicht direkt ersichtlich. Daher sollte beim Kauf von Holzkohle unbedingt auf vertrauenswürdige Siegel wie<a href="https://www.fsc-deutschland.de/">FSC</a>(Forest Stewardship Council) oder Naturland bzw.<a href="https://www.bmel.de/DE/themen/landwirtschaft/oekologischer-landbau/bio-siegel.html">Bio-Siegel</a>geachtete werden. Diese gewährleisten, dass das verwendete Holz aus nachhaltiger Waldbewirtschaftung stammt. Zertifizierte Holzkohle/-Briketts sind in sehr vielen Baumärkten, Supermärkten und Tankstellen erhältlich. Das DIN-Prüfzeichen (DIN EN 1860-2) stellt sicher, dass die Holzkohle kein Pech, Erdöl, Koks oder Kunststoffe enthält, sagt aber nichts über die Herkunft aus.</p><p>Grillen und Gesundheit:Grillen, insbesondere auf Holzkohle, ist wegen der Schadstoffentwicklung (Polycyclische aromatische Kohlenwasserstoffe - kurz <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/p?tag=PAK#alphabar">PAK</a>, Feinstaub, Kohlenstoffmonoxid, CO2) nicht empfehlenswert. Weil gegrillte Speisen aber vielen Menschen gut schmecken und weil die Art der Zubereitung auch andere (soziale) Aspekte beinhaltet, gehört es bei vielen zu einem gelungenen Sommerfest oder einem besonderen Feierabend mit dazu. Die Gesundheitsgefährdung beim Grillen können Sie reduzieren:</p><p>Auch mal vegetarisch grillen:Rund 95 Prozent der beim Grillen anfallenden klimarelevanten Emissionen werden durch das Grillgut verursacht. Für klimafreundliches Grillen sollte man vor allem die Menge an Rindfleisch reduzieren und auch mal Käse oder Gemüse auf den Grill legen. Denn wie bei der Ernährung insgesamt gilt auch beim Grillen: Weniger Fleisch (v.a. Rind), mehr Gemüse, Bioprodukte, möglichst regional und saisonal sind am besten für die Umwelt und die Gesundheit.</p><p>Alu vermeiden:Unter dem Einfluss von Säure und Salz kann Aluminium auf Lebensmittel übergehen. Nach aktuellem Wissensstand kann nicht ausgeschlossen werden, dass eine zu hohe Aufnahme von Aluminium gesundheitsschädlich ist. Deshalb sollte der direkte Kontakt von säurehaltigen oder salzigen Speisen – etwa Tomaten, Schafskäse in Salzlake oder mit Zitronensaft gewürztes Fischfilet – mit Aluminiumfolie, Alu-Grillschalen oder unbeschichtetem Alu-Geschirr vermieden werden. Für Fleisch sind Alu-Grillschalen das "kleinere Übel", um das Abtropfen von Fett in die Glut und damit die krebserregenden Stoffe zu vermeiden. Salzen und würzen sollten Sie allerdings erst am Ende. Noch besser: Verwenden Sie wiederverwendbare Grillschalen aus Edelstahl, Keramik oder mit Emaillebeschichtung oder einen Elektrogrill mit Keramikoberfläche.</p><p>Asche in den Restmüll:Holzkohlenasche sollte ausgekühlt im Restmüll landen. Für Garten und Kompost ist sie nicht oder allenfalls in sehr geringen Mengen geeignet. Schwermetalle aus der Luftverschmutzung, die von den Bäumen aufgenommen wurden, sind in der Asche konzentriert vorhanden und würden sich in Obst und Gemüse wiederfinden. Dazu kommen organische Schadstoffe wie Polyzyklische Aromatische Kohlenwasserstoffe (<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/p?tag=PAK#alphabar">PAK</a>), die bei der unvollständigen Verbrennung im Grill entstehen. Viele von ihnen wirken krebserregend.</p><p>Was Sie noch tun können:</p><p>Hintergrund</p><p>Grillkohle:Im Jahr 2017 importierte Deutschland nach<a href="https://www.destatis.de/DE/Presse/Pressemitteilungen/Zahl-der-Woche/2018/PD18_12_p002.html">Angaben des Statistischen Bundesamtes</a>215.000 Tonnen Grillkohle. Hauptlieferanten waren Polen (79.000 Tonnen), Paraguay (32.000 Tonnen) und Ukraine (23.000 Tonnen). Gerade bei Produkten ohne Kennzeichnung besteht die Gefahr, dass sie aus Tropenholz hergestellt wurden.</p><p>EineÖkobilanz-Studie des TÜV Rheinland hat ergeben, dass die Art des Grillens (Holzkohle, Gas- oder Elektrogrill) für die Umwelt längst nicht so wichtig ist, wie die Auswahl des Grillguts. Nahezu 95 Prozent der anfallenden klimarelevanten Emissionen werden durch das Grillgut verursacht. Tierische Produkte beispielsweise belasten die Umwelt über den gesamten Lebensweg weit mehr als Gemüse. Bei einer Ökobilanz werden rechnerisch die Emissionen und andere Umweltauswirkungen über den gesamten „Lebensweg“ eines Produktes analysiert: von der Herstellung oder Erzeugung über Transport und Verkauf bis zur Verwendung und Verwertung.</p>
