Das Projekt "Teilvorhaben 1" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Annaburg Porzellan GmbH durchgeführt. In diesem Projekt soll durch Optimierung der Aufbereitung und durch Auswahl der Rohstoffe die Sintertemperatur bei der Herstellung von Porzellan und Vitreous China um ca. 200 C gesenkt werden. Dies bedeutet Energie- und CO2-Emissionseinsparungen von ca. 25 - 30 Prozent. Wenn sich die Gesamtschwindung von Vitreous China durch Brenntemperatursenkung ändert, können die bisherigen Formensätze der beteiligten Industriefirmen nicht mehr verwendet werden. Daher soll die Gesamtschwindung mit Hilfe eines Kinetikprogramms an bisherige Schwindungswerte auf der Basis von Wärmeleitfähigungsuntersuchungen angepasst werden. Für die kinetische Analyse zur Untersuchung des Sinterverhaltens von Vitreous China (VC) soll ein Softwarepaket verwendet werden, welches eine Beschreibung der ablaufenden Prozesse mit frei wählbaren, mehrstufigen Modellen zulässt. Mit diesem Werkzeug kann der Sinterprozess mit einem mehrstufigen, formalkinetischen Ansatz beschrieben werden, wobei jeder Reaktionsstufe zusätzlich ein eigener Reaktionsablauf zugeordnet werden kann. Auf Basis der Laborergebnisse sollen die Temperatur-Zeit-Programme der Industrieöfen in Feldversuchen an das Sinterverhalten der neu entwickelten VC-Masse bis zur Erreichung einer Idealzusammensetzung angepasst werden.
Das Projekt "Teilvorhaben 6" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Clausthal, Institut für Nichtmetallische Werkstoffe durchgeführt. In diesem Projekt soll durch Optimierung der Aufbereitung und durch geschickte Auswahl der Rohstoffe die Sintertemperatur bei der Herstellung von Porzellan und Vitreous China um ca. 200 C gesenkt werden. Dies bedeutet Energie- und CO2-Emmissionseinsparungen von ca. 25 - 30 Prozent. Wenn sich die Gesamtschwindung von Vitreous China oder Porzellan durch Brenntemperatursenkung ändert, können die bisherigen Formensätze der beteiligten Industriefirmen nicht mehr verwendet werden. Daher soll die Gesamtschwindung mit Hilfe eines Kinetikprogramms an bisherige Schwindungswerte auf der Basis von Wärmeleitfähigkeitsuntersuchungen angepasst werden. Für die kinetische Analyse zur Untersuchung des Sinterverhaltens von Porzellan und Vitreous China (VC) soll ein Softwarepaket verwendet werden, welches eine Beschreibung der ablaufenden Prozesse mit frei wählbaren, mehrstufigen Modellen zulässt (NETZSCH Thermokinetics). Mit diesem Werkzeug kann der Sinterprozess mit einem mehrstufigen, formalkinetischen Ansatz beschrieben werden, wobei jeder Reaktionsstufe zusätzlich ein eigener Reaktionsablauf zugeordnet werden kann. Auf Basis der Laborergebnisse sollen die Temperatur-Zeit-Programm der Industrieöfen der beteiligten Partner an das Sinterverhalten der neu entwickelten Porzellan und VC-Massen angepasst werden. Die praktische Anwendung der Projektergebnisse soll in der gesamten Branche der Geschirr- und Sanitärkeramik erfolgen, wobei eine kurzfristige Nutzung in mittleren Unternehmen mit stärker wechselnder Sortimentsstruktur möglich ist. Ausgehend von den erreichten Ergebnissen sollte wegen der ähnlichen Rohstoffgrundlage eine Übertragung und Nachnutzung der Erkenntnisse in der technischen Keramik und in der Pulvermetallurgie möglich sein. Wärmeleitfähigkeitsuntersuchungen an derartigen Massen sind bereits während der Projektphase geplant.
Das Projekt "Teilvorhaben 5" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Netzsch-Feinmahltechnik GmbH durchgeführt. In diesem Projekt soll durch Optimierung der Aufbereitung und durch geschickte Auswahl der Rohstoffe die Sintertemperatur bei der Herstellung von Porzellan und Vitreous China um ca. 200 C gesenkt werden. Dies bedeutet Energie- und CO2-Emmissionseinsparungen von ca. 25-30 Prozent. Hierfür müssen mit geeigneten Mahlaggregaten produktspezifische Partikelgrößenverteilungen ermittelt werden. Zunächst müssen für die Versätze unterschiedliche Partikelgrößenverteilungen aufbereitet werden. Diese sind dann auf ihr Sinterverhalten zu überprüfen. Im Anschluss ist die Festlegung effektiver Betriebsparameter, sowie die Auswahl einer geeigneten Betriebsweise erforderlich. Parallel dazu ist der Einfluss unterschiedlicher Mahlkugelfraktionen zu vergleichen sowie eine Optimierung der Maschinengeometrie anzustreben. Die praktische Anwendung der Projektergebnisse soll in der gesamten Branche der Geschirr- und Sanitärkeramik erfolgen. Für NETZSCH-Feinmahltechnik ergibt sich daraus ein weiteres Einsatzgebiet für das vorhandene Maschinenprogramm, welches zur Umsatzsteigerung und damit zur Festigung einer führenden Marktposition in der Nassmahltechnologie beitragen soll. Durch Übertragung der Erkenntnisse auf artverwandte Anwendungen (Füllstoffe, Beschichtungen auf mineralischer Basis) sollen die Mahlaggregate auch in anderen Bereichen optimiert werden und für eine energetisch effizientere Nutzung sorgen.
Das Projekt "Quarz und Cristobalit in Rohstoffen und Produkten der keramischen Industrie" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Institut für Arbeitsschutz der Deutschen Gesetzlichen Unfallversicherung durchgeführt. Zielsetzung: In der keramischen Industrie werden Produkte hergestellt, die in den unterschiedlichsten Branchen verwendet werden. Sowohl die verschiedenen Rohstoffe, die bei der Herstellung zum Einsatz kommen, als auch die Produkte können in unterschiedlichem Ausmaß Quarz oder Cristobalit enthalten. Da hierüber teilweise nur sporadisch Daten vorliegen, soll eine systematische Bestandsaufnahme in unterschiedlichen Bereichen der keramischen Industrie durchgeführt werden. Mit diesen Informationen soll die Gefährdungsbeurteilung im Hinblick auf mögliche Expositionen bei der Herstellung oder Verwendung von Produkten der keramischen Industrie unterstützt werden. Darüber hinaus sind die Ergebnisse auch für retrospektive Betrachtungen, z. B. im Rahmen epidemiologischer Studien, nutzbar. Aktivitäten/Methoden: Aus verschiedenen Bereichen der keramischen Industrie (begonnen wird mit der Porzellanindustrie) werden im Rahmen eines Messprogramms repräsentative Produkte ausgewählt. Sowohl von den dafür verwendeten Rohstoffen als auch den Produkten - wo sinnvoll auch Zwischenprodukten - werden Proben genommen und diese analysiert. Je nach Beschaffenheit müssen die Proben zunächst zerkleinert werden. An den pulverisierten Proben werden Bestimmungen des Massengehalts an Quarz und Cristobalit durchgeführt. Bei pulverförmigen oder körnigen Materialien werden zusätzlich auch der Quarz- und Cristobalitgehalt im Feinanteil ermittelt und die Korngrößenverteilung bestimmt. Für den Bereich der Herstellung keramischer Produkte soll eine Verknüpfung der gewonnenen materialbezogenen Daten mit bereits vorhandenen Expositionsdaten (siehe Auswertung im BGIA-Report 8/2006) erfolgen. Teilweise sollen auch dort, wo die Materialproben für die Untersuchungen gewonnen wurden, ergänzend weitere Luftproben zur Bestimmung der Exposition im Arbeitsbereich genommen werden.
Das Projekt "Teilvorhaben 2: Flachgeschirrfertigung durch Hochdruckgießen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Porzellanfabrik Rosenthal am Rothbühl durchgeführt. Ziel des vorliegenden Vorhabens ist die Reduzierung von Ausschuss beim Hochdruckguss von kompliziert geformten großformatigen Porzellanartikeln. Durch die Senkung der Ausschussquoten ergeben sich auch bei Rohstoffen und Primärenergie Einsparpotentiale in Millionenhöhe pro Jahr. Der Arbeitsplan sieht vor, in einem ersten Schritt alle relevanten Fehlereinflussgrößen in der Produktion zu erfassen und mit Hilfe der statistischen Versuchsplanung nach Taguchi zu bewerten. Die online-Fehlererfassung erfolgt durch Einsatz von Zetapotential und Viskositätsmessgeräten in laufender Produktion. Die Erfolgskontrolle der veränderten Schlicker- und Anlagenparameter wird durch eine röntgentomographische Durchstrahlung im Rohzustand der Artikel nachgewiesen. Eine statistische Auswertung des Gesamtergebnisses erfolgt nach Einmalbrand im manuellen Sortiersystem. Die gewonnenen Erkenntnisse sollen zu einer rechnergestützten Prozesskettenoptimierung führen und im Betrieb umgesetzt werden.