Umwelttechnik - Eventkalender & Aktuelles VDI Hochschulwettbewerb Zukunftsmuseum Nürnberg - Technik in Bayern
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NACHRICHTEN AUS TECHNIK, NATURWISSENSCHAFT UND WIRTSCHAFT
03/2020 MAI/JUN
Das Regionalmagazin für und
Umwelttechnik
Eventkalender & Aktuelles
VDI Hochschulwettbewerb
Zukunftsmuseum Nürnberg
EDITORIAL
Umweltschutz ist www.ep-group.de
immer auch
Silvia Stettmayer
Lebensschutz
Redaktion TiB
U
nsere Umwelt – noch vor we- Doch gesetzliche Vorgaben sind die
nigen Wochen war der Schutz eine Seite, die andere sind die tech-
von Wasser, Boden und Luft nischen Lösungen und gerne hätten
ganz oben auf der politischen Agen- wir auch die vielen Neuerungen der
da. Durch die anhaltenden Proteste IFAT, der Weltleitmesse für Umwelt-
der Fridays-for-future-Bewegung, den technologien, vorgestellt. Doch nicht
Bild: Fotolia-Zapp2Photo Höhenflug der GRÜNEN und eine nur diese Messe ist verschoben, das
immer größer werdende öffentliche öffentliche Leben ist nahezu zum
Aufmerksamkeit, rückten Themen in Stillstand gekommen, die Wirtschaft
den Vordergrund, die lange eher stief- in weiten Teilen heruntergefahren.
SMART PRODUCTS & SOLUTIONS mütterlich behandelt worden waren.
Umweltschutz ist in aller Regel der
Schutz unserer Umwelt vor den Aus-
wirkungen des menschlichen Han-
Unser ganzes Leben hat sich durch
die COVID-19-Pandemie grundlegend
verändert und die Prioritäten liegen
aktuell weniger im Umweltschutz,
u nse re bra nc h e n
Maschinenbau Medizintechnik
Masterstudiengang an der FH Kufstein Tirol delns. Das Hinterfragen unserer Le-
bensweise ist unbequem, die Abwehr
denn im generellen Lebensschutz.
Doch lassen sich Umweltschutz
Fahrzeugtechnik
Elektrotechnik
Mechatronik
Schiffbau
und Reparatur der Schäden aufwän- und Lebensschutz wirklich trennen?
IT & Kommunikation Anlagenbau
dig und teuer. Nicht wenige behaupten, dass diese
HIGHLIGHTS Ein Umdenken ist auch auf der gesetz- Virusinfektion durch das Eindringen Luft- & Raumfahrt
gebenden Ebene angesagt, wenn man des Menschen in die Lebensräume
>> Integrative Betrachtung von Smarten Produkten aus Sicht der Produktentstehung sich – exemplarisch – das politische von Wildtieren und die anschließende i h r e ng ine e ring -
Gezerre um die Düngeverordnung Übertragung des Virus auf den Men- u nd it-partne r in baye rn
>> Digitalisierung und Vernetzung von Produkten betrachtet. Die EU-Kommission hatte schen in die Welt kam. Und die Wahr- Heilbronn
Deutschland wegen zu hoher Nitrat- scheinlichkeit ist groß, dass poten- Göppingen
>> Digitale Transformation im Unternehmen
Stuttgart
werte im Grundwasser verklagt und zielle Pandemie-Erreger noch immer Mannheim Neu-Ulm
2018 beim Europäischen Gerichtshof im Tierreich kursieren und jederzeit
>> Kombination von Technik und Wirtschaft
JE
TZT (EuGH) Recht bekommen. Zum bes-
seren Schutz des Grundwassers soll-
wieder auf den Menschen übersprin-
gen könnten. So erschreckend diese
FAKTEN BEWERBEN ten die deutschen Bauern das Düngen
unter anderem mit Gülle weiter ein-
These ist, so dringend sollten wir
umdenken, was unseren Umgang mit
Nürnberg
Ingolstadt
schränken. Erst kurz bevor Strafzah- der Natur betrifft. Dazu gehören na-
>> Studienabschluss MSc in 4 Semestern lungen nach Brüssel fällig geworden türlich auch die Ressourcen Wasser,
ep Technische Dokumentation
München
wären, beschloss der Bundesrat trotz Boden und Luft – denn Umweltschutz
>> Berufsbegleitend freitags und samstags
Friedrichshafen Ulm Augsburg
großer Bauernproteste und gegen die ist immer auch Lebensschutz.
ep Niederlassung
Stimme Bayerns Anfang April die No-
>> Studienreise im 3. Semester velle der Düngeverordnung. Bleiben Sie gesund!
Competence Center
>> Studienbeitrag € 363,36 pro Semester
ep Technische Dokumentation
engineering people.
www.fh-kufstein.ac.at/sps Technik in Bayern 03/2020 3 supporting experts.
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INHALT
Übersetzer?
HOCHSCHULE UND FORSCHUNG
Betonrecycling: Bauen statt Deponieren 33
Monika Weiner, Hochschule München
AKTUELLES
VDE/VDI AK Informationstechnik: Remote Support 22
VDI BV München: VDI Tag 2020 23
VDI BV München: Hochschulwettbewerb ADC 24
VDI BV München: Mitgliederversammlung 2020 26
Technische Hochschule Ingolstadt: MINTmacher-Aktionstag 29
VDI BV Bayern Nordost: Das neue Zukunftsmuseum in Nürnberg 30
VDI AK Energie u. Umwelttechnik Nordost: Mikrodampfturbine 32
VDI AK SuJ München: Gemütlichkeit und Maschinelles Lernen 34
VDI AK Technikgeschichte Nordost: Besuch beim 1. märklin-club 35
VDI BV München: Sichtbarkeit im Internet 36
VDI Landesverband Bayern: Parlamentarisches Frühstück 37
VDE Hochschulgruppe Landshut: Besuch bei Micro Epsilon 38
Umwelttechnik Engineering 2050: Cognitive Engineering 38
Wasser, Boden, Luft – der Schutz unserer Lebensgrundlagen VDI AK Produktion und Logistik Nordost: Manufakturbesuch 45
rückt immer weiter ins öffentliche Bewußtsein. Wir wollen uns VDI AK Produkt- und Prozessgestaltung Nordost: KATA 46
mit neuen Entwicklungen in der Umwelttechnik beschäftigen.
Foto: BAM
Pilotanlage zur Phosphatrückgewinnung in Leoben
RUBRIKEN
SCHWERPUNKT
Veranstaltungskalender 39
Was ist Umwelttechnologie? 06 Buchbesprechungen 48
Manuela List und Philipp Keil
Qualifikation
S. 18
Ausstellungstipp 49
Impressum 49
Wir in Bayern wollen eine 1:1- Umsetzung
Cartoon 50 Spezialisierung
von EU-Vorgaben 08
Interview mit Monika Kratzer Vorschau 50
by-suche.bdue.de
Wertvolle Stoffkreisläufe 10
Dina Barbian
Grenzwerte mit Schwarmintelligenz überwachen 12
Wolfgang Angelkötter und Bernhard Thull
Phosphatdüngemittel aus Klärschlammaschen 14
Christian Adam VDI Landesverband Bayern
VDI Bezirksverein München, Ober- und Niederbayern e.V.
Westendstr. 199, D-80686 München
Expandiertes Polystyrol 16 Tel.: (0 89) 57 91 22 00, Fax: (0 89) 57 91 21 61
Swetlanan Wagner und Fabian Knappich www.vdi-sued.de, E-Mail: bv-muenchen@vdi.de
Das Großprojekt Sanierung IN-Campus 18 VDI Bezirksverein Bayern Nordost e.V. Unsere Fachliste Technik
Foto ARGE AUDI IN-Campus GbR
c/o Ohm-Hochschule, Keßlerplatz 12, D-90489 Nürnberg
Benjamin Faigle und Bernhard Volz
Tel.: (09 11) 55 40 30, Fax: (09 11) 5 19 39 86 gratis für Sie: Bundesver
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m
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E-Mail: vdi@th-nuernberg.de r e. V. – Exp
erte
Effektives Plastik-Recycling 20
2019 | 202
0
strukturellen Zustandes - Qualifizierte Sprachprofis für
Christoph Woehnl einer Asphaltdecke. VDE Bayern, Bezirksverein Südbayern e.V.
Hohenlindener Straße 1, D-81677 München 200 technische Fachgebiete
Was hat der Staubsauger mit der Atombombe zu tun? 21 Sanierung eines Raffineriegeländes in Ingolstadt Titelbild: Strabag SE/ Tel.: (0 89) 91 07 21 10, Fax: (0 89) 91 07 23 09
- Als PDF erhältlich unter FACHLISTE
TECH
Der historische Hintergrund von Frank Dittmann Thomas L. Fischer www.vde-suedbayern.de, E-Mail: info@vde-suedbayern.de Spezialisierte
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fachliste-technik.bdue.de Dolmetscher/i
nnen für me
oder als Printversion über
4 Technik in Bayern 03/2020 Technik in Bayern 03/2020 5
service@bdue.de
SCHWERPUNKT SCHWERPUNKT
Ein weites Feld technisch-wirtschaftliche Ressourcen,
z. B. Personal, Betriebsmittel, Kapital, Wis-
Was ist Umwelttechnologie?
sen, sein. Eine hohe Ressourceneffizienz
bedeutet eine Maximierung des Nutzens,
z. B. erzeugte Produkte oder bereitgestell-
te Dienstleistungen, bei einer Minimie-
rung des dafür notwendigen Ressourcen-
einsatzes.
D
as Pariser Klimaschutzabkom- sammengefasst, der sowohl Umwelt- Methoden zur Verringerung der Umwelt- Die begrenzte Reichweite natürlicher Res-
men zur Reduzierung der Treib- (schutz)technik als auch Ressourcen- belastung und zur Wiederherstellung be- sourcen, insbesondere Primärrohstoffe,
hausgasemissionen und die UN- effizienz umfasst. Wesentliche Teilbe- reits geschädigter Ökosysteme. Klassi- einerseits und die Klimabelastungen durch
Agenda 2030, in der 17 Ziele einer nach- reiche lassen sich in sechs GreenTech- sche Beispiele sind Verfahren zur Vermin- Treibhausgase bei der Nutzung fossiler
Quelle: Roland Berger, 2017
haltigen Entwicklung in den Dimensio- Leitmärkte der Umwelttechnik und derung von Emissionen in der Luft und Energieträger machen es unabdingbar,
nen Soziales, Umwelt und Wirtschaft Ressourceneffizienz einteilen (Abb. 1, [1]). in Gewässern, zur umweltgerechten Ent- das Wirtschaftswachstum und eine weite-
verankert sind, stellen wesentliche Mei- sorgung von Abfällen und Reststoffen, re Steigerung des Verbrauchs nicht-rege-
lensteine in der globalen Klima- und Um- Eine diversifizierte Querschnittsbranche Maßnahmen zum Boden- und Strah- nerativer Ressourcen zu entkoppeln, um
weltpolitik dar. Zur Erreichung der in die- Diese Bereiche zeigen, dass sich die Um- lenschutz, aber auch die Umweltmess- eine nachhaltige Entwicklung bei gleich-
sen und zahlreichen nationalen Abkom- welttechnologie ausgehend von der Um- technik zur notwendigen qualitativen bleibend hoher Lebensqualität langfristig
men gesteckten Ziele im Umwelt- und weltschutztechnik zu einer diversifizierten und quantitativen messtechnischen Er- zu erreichen. Die Umwelttechnologie trägt Abb. 2: Entwicklung des globalen Marktvolumens für Umwelttechnik und Ressourceneffizienz
Klimaschutz unter Berücksichtigung einer Querschnittsbranche entwickelt hat, die fassung umweltrelevanter Emissionen hier einerseits dazu bei, den Ausbau einer bis 2025 (in Milliarden Euro und durchschnittliche jährliche Veränderung in Prozent) [3]
effizienten und nachhaltigen Nutzung in nahezu allen Sektoren der Wirtschaft zur Analyse von Schadstoffen und kreislauforientierten Wirtschaft („circular
der zur Verfügung stehenden Ressour- wirkt, beispielsweise in der chemischen Grenzwertüberwachung. economy“), die alle Stufen der Wert- weiteren Beschleunigung der Expansion Technischen Hochschulen Rosenheim
cen, sind innovative Produkte, Dienstleis und pharmazeutischen Industrie, im schöpfungskette von Rohstoffen über der GreenTech-Branche beitragen. neu eingeführte Bachelor-Studiengang
tungen und Technologien zum Schutz der Maschinen-, Anlagen- und Fahrzeugbau, Additive und integrierte Produktdesign, den Produktionsprozess „Umwelttechnologie – Klimaschutz und
Umwelt und zur Minimierung des Res- der Energiewirtschaft, Baubranche, kom- Umweltschutztechnik bis zum Recycling umfasst, beschleunigt Excellente Chancen für in Deutschland Ressourceneffizienz“.
sourcenverbrauchs notwendig. munalen Ver- und Entsorgung sowie im Typischerweise wird zwischen additiver zu etablieren und so Wertstoffe im Wert- ansässige Green-Tech-Firmen
Diese werden unter dem Begriff der „Um- Bereich Logistik, Transport und Mobilität. und integrierter Umweltschutztechnik un- schöpfungs-Kreislauf zu führen. Die Um- Den in Deutschland ansässigen Green- Weiterentwicklungen in der Umwelttech-
welttechnologie“, synonym auch „Green- Der Teilbereich Umwelttechnik umfasst terschieden [2]. Beim additiven Umwelt- welttechnologie beinhaltet aber auch die Tech-Firmen bieten sich durch den starken nologie und eine konsequente Umsetzung
Tech“ oder „CleanTech“ bezeichnet, zu- technische Verfahren, Maßnahmen und schutz werden auftretende Umweltbe- für eine regenerative Erzeugung, effizienten Heimatmarkt exzellente Chancen, auch der technischen Lösungsansätze stellen
lastungen, beispielsweise in einem Pro- Speicherung und Verteilung von Energie durch den Export innovativer Umwelttech- eine grundlegende Notwendigkeit dar,
duktions- oder Verbrennungsprozess ent- notwendigen Lösungen, einschließlich nologien an dem globalen Wachstums- um den aktuellen und künftigen globalen
stehende Schadstoffe, erfasst und durch beispielsweise das Themenfeld Mobilität markt überproportional zu partizipieren Herausforderungen im Bereich des Klima-
geeignete nachgeschaltete technische und Power-to-X-Technologien, die für eine und zu einer nachhaltigen Wirtschafts- und Umweltschutzes entgegentreten zu
Maßnahmen („end-of-pipe“-Technologien) erhebliche Reduzierung der CO2-Emissio- entwicklung beizutragen. Das erfordert können und einen wesentlichen technolo-
minimiert. Ein alltägliches Beispiel ist nen notwendig sind. gleichzeitig eine hohe Verfügbarkeit ent- gischen Beitrag zur Ressourcenschonung,
die Emissionsminderung in Fahrzeugen sprechend ausgebildeter Fachkräfte. dem Umwelt- und Klimaschutz und einem
mittels Katalysatoren bzw. Partikelfilter. 7 % Wachstum bis 2025 erwartet Studienangebote im Kontext der Um- ebenso nachhaltigen wie sozialverträg
Der integrierte Umweltschutz hingegen Die GreenTech-Branche stellt mit einem welttechnik und Ressourceneffizienz ist lichen Wachstum zu leisten und so letzt-
verfolgt den weitergefassten Ansatz, prognostizierten Wachstum von jährlich entsprechend der fachlichen Diversität lich eine lebenswerte Zukunft zu sichern.
die Entstehung von Umweltbelastungen knapp 7 % bis 2025 auf etwa 5.900 Mrd. der Querschnittsbranche Umwelttechno-
durch geeignete Maßnahmen bereits im Euro einen dynamisch expandierenden logie breitgefächert mit inhaltlichen Prof. Dr. Dipl.-Ing. Manuela List und
Prozess zu minimieren oder sogar voll- Wirtschaftszweig dar. Für Deutschland Schwerpunkten beispielsweise in Umwelt- Prof. Dr.-Ing. Philipp Keil
ständig zu vermeiden. Dazu ist eine ganz- wird ein im Vergleich zur globalen Ent- verfahrenstechnik, Umweltbiotechnologie, Technische Hochschule Rosenheim
heitliche Betrachtung eines Prozesses wicklung noch höheres Wachstum von regenerativer Energietechnik, Energie- Campus Burghausen
oder Produktionsverfahrens von der Roh- jährlich 8,8 % erwartet, woraus mehr als und Gebäudetechnologie oder energie-
stoffbasis über die einzelnen Teilschritte eine Verdoppelung des Marktvolumens effizientem Bauen. Eine Studienmöglich-
bis hin zum Produkt notwendig. von 347 Mrd. Euro (2016) auf 738 Mrd. keit, die neben der klassischen Umwelt- Quellen
Ressourceneffizienz definiert sich nach Euro im Jahr 2025 resultiert [3]. Auch der schutztechnik den Fokus insbesondere
[1] Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz
VDI 4800 Blatt 1 als „das Verhältnis eines Megatrend der Digitalisierung eröffnet für auf Technologien der stofflichen Kreis-
Quelle: Roland Berger, 2017
und nukleare Sicherheit, http://www.greentech-
bestimmten Nutzens oder Ergebnisses die GreenTech-Branche neue Möglichkei- laufwirtschaft („circular economy“), des made-in-germany.de/leitmaerkte/, 04.03.2020.
[2] K. Schwister (Hrsg.), Taschenbuch der Um-
zum dafür nötigen Ressourceneinsatz.“ ten zur Entwicklung innovativer Produkte, Recyclings und der Ressourceneffizienz welttechnik, 2. Auflage, Hanser Verlag 2009.
Ressourcen bezogen auf Produkte kön- Prozesse und Geschäftsmodelle der Um- unter Einbeziehung nachhaltiger Materia- [3] Roland Berger, Bundesministerium für Um-
nen dabei sowohl natürliche Ressourcen, welttechnologie, die die grüne Transfor- lien, Prozesse und Fertigungsverfahren welt, Naturschutz und nukleare Sicherheit
(Hrsg), GreenTech made in Germany 2018,
Abb. 1: Die sechs Leitmärkte der Umwelttechnik und z. B. Wasser, Luft, erneuerbare oder nicht mation in anderen Wirtschaftszweigen legt, bietet der zum Wintersemes ter 2017.
Ressourceneffizienz und deren Marktsegmente erneuerbare Primärrohstoffe, als auch unterstützen und gleichzeitig zu einer 2020/21 am Campus Burghausen der
6 Technik in Bayern 03/2020 Technik in Bayern 03/2020 7
SCHWERPUNKT SCHWERPUNKT
Umweltgesetzgebung
Wir in Bayern wollen eine
1:1-Umsetzung von EU-Vorgaben
lung trägt im Titel die Kreislaufwirtschaft.
Welche Schwerpunkte sehen Sie hier?
Interview mit Dr. Monika zusammen, denn wenn ich Ressourcen Mit einem eigenen Projekt wollen wir uns Dr. Kratzer: Bewusster Umgang mit allen
Kratzer, Ministerialdirigentin schone, leiste ich gleichzeitig einen Bei- an die Ultrafeinstäube, zu denen es ak- Produkten und sich bei Produktneu-
Fotos: Silvia Stettmayer
trag im Klimaschutz. Die EU hat das mit tuell weder eigenständige Grenz- noch erfindungen schon über das Ende des
im Bayerisches Staatsminis- dem green deal der neuen Kommission Schwellenwerte gibt, herantasten. Wir Produkts Gedanken machen. Nicht mit
terium für Umwelt und auch erkannt. wissen, je kleiner Partikel sind, desto eher Gewalt die Null-Abfall-Gesellschaft als
Verbraucherschutz (StMUV), gelangen sie in den Körper. Ziel ausgeben. Es ist schon nützlich, wenn
TiB: Inwiefern haben sich die Priorisierun- problematische Produktanteile aus dem
Abt. 7, Klimaschutz, tech-
gen in den letzten Jahren verändert? TiB: Welche Gesetzesänderungen/Novel- Kreislauf ausgeschleust werden. Und
nischer Umweltschutz, Dr. Kratzer: Thematische Schwerpunkte lierungen hatten/haben den größten Ein- Produkte müssen auch wieder reparierbar TiB: Welcher Bereich Ihrer Abteilung wird Weitere Informationen
Kreislaufwirtschaft ändern sich immer wieder, das ist nichts fluss auf die fachliche Arbeit auch in den, sein. Das hat auch die EU eingesehen. in den nächsten Jahren noch an Bedeutung
PureAlps – Monitoring von Schadstoffen in
Neues, das hängt auch stark von der aktu- dem StMUV nachgeordneten Behörden? Die öffentliche Debatte ist wichtig und zunehmen und wo sehen Sie den größten den Alpen (2020)
ellen Gesetzgebung ab. Vor 10 Jahren wur- Dr. Kratzer: Das Umweltrecht besteht Abfall sollte aus der Schmuddelecke her- Forschungsbedarf?
Der Bericht fasst die erzielten Ergebnisse und
Technik in Bayern: Ihre Abteilung ist zu- de durch die Industrieemissionsrichtlinie wegen der direkten Auswirkung auf die aus, es ist eine wichtige Ressource. Von Dr. Kratzer: Der Bedarf an Forschung wird Erkenntnisse aus PureAlps und seinen Vorläu-
ständig für Klimaschutz, technischen Um- ein völlig neues System der immissions Wirtschaft heute maßgeblich aus EU- der Gesellschaft wünsche ich mir, dass in meinen Themenbereichen allgemein ferprojekten zusammen. Im Fokus stehen Luft-
konzentrationen und Depositionsraten von:
weltschutz und Kreislaufwirtschaft. Wo schutzrechtlichen Überwachung installiert, Vogaben. Damit sind die dortigen Recht- sie weitgehend Sekundärrohstoffe als nicht ausgehen, der Wandel ist stetig, ins-
liegen die Arbeitsschwerpunkte? also musste hier viel für Anlagenbetreiber setzungsprozesse am wichtigsten. Leider gleichwertig akzeptiert und auch einsetzt. besondere, wenn wir weiter an der Spitze polychlorierten Dibenzodioxinen und Furanen
Dr. Monika Kratzer: Diese wechseln von und Vollzugsbehörden an Koordination ist das vielen in Verbänden, Gesellschaft Das ist leider absolut noch nicht der Fall. der Industrienationen mithalten wollen. polychlorierten Biphenylen (PCB)
Jahr zu Jahr. Aktuell kommt neben dem und Beratung zur Bewältigung der neuen und Politik immer noch nicht klar. Was Gesellschaftliche Forderung und Handeln Wir müssen uns auch wieder mehr für polyzyklischen aromatischen
Klimaschutz, der endlich den Durchbruch Herausforderung geleistet werden. dort Rechtskraft erlangt, kann später der klaffen auch hier auseinander. Chancen von neuen Möglichkeiten öffnen. Kohlenwasserstoffen (PAK)
in der gesellschaftlichen Akzeptanz er- Durch Fridays for Future kann die intensive Vollzug nicht mehr wegdiskutieren. Denn Künftige Geschäftsfelder werden sich fun- Organochlorpestiziden (OCP)
reicht hat, allen Fragen rund um Abfallver- Auseinandersetzung mit Klimawandel das ist der grundsätzliche Rahmen für TiB: Mitte des Jahres soll eine aktualisierte damental von heutigen – auch sehr erfolg- halogenierten Flammschutzmitteln.
meidung und Kreislaufwirtschaft wieder endlich breit geführt werden. Vorher wa- das weitere Vorgehen, alles andere sind TA-Luft herauskommen. Was sind die Eck- reichen – unterscheiden. Die Regeln was
Die Messungen belegen für Chemikalien ins-
höhere Präsenz zu. Das hängt ja auch ren wir nicht untätig, aber die Bevölkerung kleine Stellschrauben. Wir in Bayern wol- punkte und wie sollen sie umgesetzt werden? nicht geht, kommen heute oftmals schon besondere aus der Gruppe der Organochlor-
nahm das Thema lediglich zur Kenntnis len eine 1:1-Umsetzung von EU-Vorgaben Dr. Kratzer: Auch die TA Luft wird be- bevor ein Produkt oder ein Projekt zu Ende pestizide Erfolge internationaler Chemikalien-
regulierung, weisen aber bei Schadstoffen wie
und wollte kein eigenes Handeln ableiten. – nicht ein mehr, weil das den Wettbewerb stimmt durch die Umsetzung von EU- gedacht ist, geschweige denn ausprobiert. PCB auf weiterhin ungelöste Probleme hin.
zu Lasten einheimischer Unternehmen Vorgaben, den Best verfügbaren Techniken Wir lehnen vieles theoretisch ab oder Zudem detektieren die Messstationen einzelne
TiB: Können Sie uns einige aktuelle verzerrt. Damit wäre es am sinnvollsten (BVT), die EU-weit den Stand der Tech- zerreden es so, dass Ängste entstehen, neuartige Verbindungen aus der Gruppe der
Flammschutzmittel und chlororganischen
Forschungsvorhaben beschreiben? EU-Richtlinien direkt anzuwenden. nik festschreiben. Die Umsetzung stellt dann kommt es nie bis zur Praxis. Erst Chemikalien, für die eine internationale Regu-
Dr. Kratzer: Projekte zur Anpassung an sowohl die Industrie als auch die Behörden dort kann ich aber feststellen, ob etwas lierung noch aussteht.
den Klimawandel, z. B. „Stadt Klima Natur“: Der Vorteil wäre, die Länder und die Unter- vor große Herausforderungen, da neben sinnvoll oder wirksam ist. Also wieder PFC-Paradoxon – Pure Alps oder
Durch Nachverdichtung und höhere Be- nehmen hätten die ganze Umsetzungszeit den anspruchsvollen technischen Anfor- etwas mehr Zutrauen in Neuerungen – Purer Alptraum
bauung können Grünflächen und Luft- zur Vorbereitung und müssten nicht erst derungen auch unterschiedliche Umset- das wünsche ich mir. Ein Magazin über Chemikalien, die zugleich
schützen und zerstören können. Per- und
schneisen gefährdet werden. Stadtbäume abwarten was der Bund plant, der oft die- zungs- und Übergangsfristen festgelegt Ein unterschätztes Umweltmedium, das Polyfluorierte Chemikalien, kurz „PFC“ sind
und beschattete Plätze mildern Hitze- se Umsetzungszeit, in der Regel von drei werden. Ich sehe da die Ziellinie für das in den künftigen Jahrzehnten extreme eine Gruppe von wahren Wunderchemikalien:
Sie besitzen einzigartige Eigenschaften, die
stress und steigern Lebensqualität. Dach- oder vier Jahren, voll für sich ausschöpft. Inkrafttreten nicht so nah. Wir sollten Bedeutung erlangen wird, ist meines
zum Beispiel in schmutz-, öl- und wasserab-
begrünungen dienen dem Wasserrück- Am Ende müssen die Länder mit ziemlich Machbares als Vorgabe setzen und nicht Erachtens übrigens der Lärm. weisenden Beschichtungen von Textilien oder
halt und sind Tierrefugien. Hau-Ruck in die tatsächliche Anwendung alles gleichzeitig wollen, das geht schief. Feuerlöschschäumen eingesetzt werden.
Allerdings sind PFC in der Umwelt durch
Mit „Pure Alps“ (siehe Infokasten rechts) starten. Das belastet leider den oft sehr Zukünftig sollten auch die BVT-Anfor- TiB: Vielen Dank für das Gespräch. natürliche Prozesse nicht abbaubar, reichern
können wir den weltweiten Luftaustausch objektiv-sachlichen Umgang zwischen derungen in eigenen sektoralen Verwal- sich in Lebewesen an und können dadurch
tungsvorschriften, wie z. B. für die Abfall- Organismen schaden.
von Schadstoffen nachverfolgen, ihr Vollzugsbehörde und Unternehmen. Das Gespräch führten Fritz Münzel
Kostenfreier Bezug der Broschüren über das
Stärkerwerden und ihr Abschwächen, behandlung, umgesetzt werden, um die und Silvia Stettmayer Bayerische Landesamt für Umwelt:
wenn Stoffe vermehrt eingesetzt bzw. aus TiB: Das Jahresthema des VDI ist „Zirku- anspruchsvollen Fristsetzungen der EU http://easyurl.net/ff5e5
dem Verkehr gezogen werden. läre Wertschöpfung“ und auch Ihre Abtei- sicherer zu erfüllen. Das Ministerium im Internet: www.stmuv.bayern.de
8 Technik in Bayern 03/2020 Technik in Bayern 03/2020 9
SCHWERPUNKT SCHWERPUNKT
Lösungsansätze für eine nachhaltige Dinge schaffen möchte. Diese Initiative Die höchste Priorität sollte hier die Müll-
Abfallmanagement als Voraussetzung für effizienten Klimaschutz Zukunft oder: Was ist ein gutes Abfall- startete vor ca. 25 Jahren in Washington vermeidung haben. Damit können lang-
managementsystem? (USA) (ISRI – Institute of Scrap Recycling fristig die natürlichen Lebensgrundlagen
Wertvolle Stoffkreisläufe Es herrscht Einigkeit darüber, dass ein
weiter so bisher gerade bei der Anhäufung
von Müll nichtnachhaltig ist. Gerade für
Industries, Washington).
Recycling
(Boden, Luft, Wasser) auch noch für viele
zukünftige Generationen erhalten bleiben.
zukünftige Generationen wird es immer Bereits viele Stoffe wie Papier, Glas, Dr. Dina Barbian
schwieriger, den Müll zu beseitigen bzw. Metalle, Plastik können rezykliert werden. Institut für Nachhaltigkeit, Nürnberg
den gleichen Wohlstand aufrechtzuerhal-
A
bfall und Abwässer fallen in fast Seit Menschen die Erde besiedelt haben, Öko- und Wirtschaftssystem wurden von ten, den die jetzige Generation hat.
allen Produktionsprozessen an. ist automatisch auch Müll angefallen. In Common und Stagl (2005, S. 112) erläu-
Diese können der Umwelt scha- der Vergangenheit konnte dieser aber von tert und sind in Abbildung 1 dargestellt. Müllvermeidungsstrategien
den und zu Boden-, Wasser- und Luft- der Umwelt problemlos aufgenommen Unsere Gesellschaft mit all ihren Pro- Gute Beispiele zur Müllvermeidung (vor
verschmutzung führen. Unser Ökosystem und zersetzt werden. duktionsprozessen ist eingebettet in das allem im Verpackungsmüllbereich) bie-
hat die Fähigkeit, sich zu generieren und größere, aber begrenzte Ökosystem. Die- ten die deutschlandweiten Unverpackt-
Abfälle bzw. Abwässer aufzunehmen. Seit dem Vorhandensein von immer mehr ses ist geschlossen, wenn es um eine Läden. Der erste Laden dieser Art hat
Vielerorts ist aber bereits die Regenera- durch chemisch-technische Prozesse reine Materialbetrachtung geht, aber of- im Jahr 2014 in Berlin geöffnet. Seitdem
Quelle: Bureau of International Recycling 2009
tionsfähigkeit der Erde überschritten und veränderte Materialien ist es für das fen für Energie von der Sonne. sind immer mehr dazu gekommen. Die-
Ökosysteme nehmen Schaden davon. Ökosystem schwieriger, Stoffe aufzu- Jegliche Art von Produktion verursacht se Art der Müllvermeidung wird auch
Für eine langfristige Wahrung der biolo nehmen und zu verarbeiten. Abfälle, die an die Umwelt abgegeben „Precycling” genannt. Mittlerweile hat
gischen Aktivität und für eine nachhaltige Seit dem Beginn der Industrialisierung werden (Common u. Stagl 2005, S. 115). sich in Deutschland (https://www.zero-
Gesellschaft ist es unbedingt notwendig, haben diese Schadstoffe der Umwelt waste-deutschland.de/) und in ganz
ein globales Abfallmanagementsystem zugesetzt. Dies zeigt sich in einer Vor allem die Industrienationen stehen in Europa eine Bewegung gebildet, die Zero-
der Pflicht, ihren anfallenden Müll (egal Waste-Bewegung, die versucht komplett
welcher Art) fachgerecht zu entsorgen. auf Müll im Alltag zu verzichten. Als erste
Im Jahr 2012 wurde in Deutschland das Stadt in Deutschland hat sich Kiel dieser Abbildung 2: Energie- und CO2-Einsparungen durch Recycling
Kreislaufwirtschaftsgesetz (KrWG) be- Bewegung angeschlossen (https://www.
schlossen. In §6 wird festgelegt, wie mit kiel.de/de/umwelt_verkehr/zerowaste Literatur
Abfall umgegangen werden soll. Damals /index.php). Recycling hat zwei positive Effekte:
[1] Anthes, D. 2016: Plastikmüll im Ozean: 2050
hat man sich auf folgende Priorisierung Die Menge an Müll, die sonst deponiert mehr Kunststoff als Fische in den Weltmee-
geeinigt: Reparieren und Wiederverwenden wird, wird reduziert und die Menge an ren. https://www.wiwo.de/technologie/green/
plastikmuell-im-ozean-2050-mehr-kunststoff-
„Repair-Cafés” gibt es überall in Deutsch- Rohstoffen aus der Erde wird ebenfalls als-fische-in-den-weltmeeren/13553658.html
1. Abfallvermeidung land und diese stellen eine willkommene reduziert. Damit lassen sich viele Men- (abg. 07.03.2020)
2. Wiederverwendung Alternative zur Wegwerfgesellschaft dar. gen an Energie und CO2 einsparen. Laut [2] B arbian, D. 2001: Ökonomie und Sustainable
Development, Aachen
3. Recycling (stoffliche Verwertung) Insbesondere junge Menschen bringen Bureau of International Recycling (BIR) [3] Barbian, D. 2017: Our Common Waste - Soluti-
4. Energetische Verwertung ihre kaputten Geräte zur Reparatur dort- sind die Einsparungen am größten für ons for a Sustainable Society, in: Plöhn, J. und
Chobanov, G. (Hrsg.), Sustainability and Welfare
5. Beseitigung/Deponierung hin (Heckl 2013). Aluminium und Kupfer (siehe Abb. 2).
Policy in European Market Economies, Sofia
„Cradle to Cradle” ist eine von Braungart Conferences on Social and Economic Deve-
An erster Stelle sollte immer die Vermei- und McDonough im Jahr 2002 entwickelte Energetische Verwertung lopment in Europe, Volume 5, PL Academic
Research, Frankfurt am Main 2016, S. 127-145
dung stehen, denn Abfall, der erst gar nicht Kreislaufphilosophie, die ein hergestelltes In Müllverbrennungsanlagen kann Müll [4] B raungart, M./McDonough, W. 2002: Cradle to
entsteht, kann die Umwelt nicht gefährden. Gut bereits bei der Produktion derart kon- energetisch verwertet und entweder als Cradle: Remaking the Way we Make Things,
London
Der meiste Müll entsteht in den Industrie- zipiert, dass es am Ende der Lebens- Wärme genutzt oder zu Strom umgewan-
[5] B raungart, M./McDonough, W. 2012: Einfach
Abbildung 1: Zusammenhänge zwischen dem ökonomischen und ökologischen System nationen, daher sollten diese Strategien dauer komplett wiederverwendet werden delt wird. Eine andere Möglichkeit zur intelligent produzieren – Cradle to Cradle: Die
zur Müllvermeidung bzw. -reduktion um- kann (Braungart u. McDonough 2012). energetischen Verwertung von Bioabfällen Natur zeigt, wie wir die Dinge besser machen
können, Berlin
setzen (siehe auch Barbian 2017). „Upcycling” wird eine Methode bezeich- bieten Biogasanlagen. Dort wird durch [6] Bureau of International Recycling 2009: Study on
zu entwickeln und umzusetzen, welches zunehmenden Luft-, Wasser- und Boden- net, die alte Dinge in neue umwandeln. die Vergärung von Biomasse vornehmlich the environmental benefits of recycling, London
den Planeten Erde schützt und lebensnot- verschmutzung und das kann sich Ein sehr großes und mittlerweile globales Damit werden diese Dinge zu nütz- Methan gewonnen, welches z. B. in [7] C ommon, M./Stagl, S. 2005: Ecological Eco-
nomics – An Introduction, Cambridge
wendige Grundlagen zur Verfügung stellt. negativ auf die Gesundheit von Men- Problem stellt der Plastikmüll in den Welt- lichen Gegenständen umfunktioniert. Mit einem Blockheizkraftwerk zur Strom- [8] Heckl, W. 2013: Die Kultur der Reparatur, München
In diesem Artikel werden verschiedene schen, Tieren und Pflanzen auswirken. meeren dar. Heute schwimmen bereits geeigneten Technologien und einem und Wärmeerzeugung verwendet wer- [9] McDonough, W./Braungart, M. 2013: The Up-
cycle: Beyond Sustainability--Designing for
Abfallstrategien wie „precycling”, „repair ca. 150 Millionen Tonnen Plastik in den neuen Design können somit Gegenstände den kann. Abundance, New York
cafés”, „cradle to cradle”, „upcycling” und Beziehungen zwischen dem Ökosystem Ozeanen (Anthes 2016). Wissenschaftler wieder- und weiterverwendet werden [10] Zettler, E. R./Mincer, T. J./Amaral-Zettler, L.
„design for recycling” beschrieben und und dem Wirtschaftssystem sprechen aufgrund der enormen Menge (McDonough und Braungart 2013). Zusammenfassung A. 2013: Life in the „Plastisphere”: Microbial
Communities on Plastic Marine Debris, in:
Möglichkeiten aufgezeigt, wie mit Abfall- Alles auf der Erde ist entweder direkt oder schon von dem „achten Kontinent“ bzw. „Design for Recycle (DfR)” ist ein ähn- Um effektiv die Umwelt und das Klima zu Environmental Science & Technology 47, S.
stoffen nachhaltig umgegangen werden indirekt vom Ökosystem abhängig. Die von einer „Plastisphäre“ (Zettler et al. licher Ansatz, der geschlossene Kreis- schützen, sind weltweit geeignete Abfall- 7137-7146
kann. komplexen Zusammenhänge zwischen 2013). läufe und unendliche Nutzungszyklen für managementsysteme unabdingbar.
10 Technik in Bayern 03/2020 Technik in Bayern 03/2020 11
SCHWERPUNKT SCHWERPUNKT
Solche Sensoren können ihre Mess-
Schadstoffemissionen ergebnisse automatisch ins Internet
übertragen, wo sie visualisiert werden.
Grenzwerte mit Schwarm Einige Anbieter sammeln diese Daten und
erstellen daraus eine Karte, die in Echtzeit
intelligenz überwachen
und hochauflösend die Luftqualität ab-
bildet. Um eine ausreichende Datenqua-
lität erreichen zu können sind dafür je-
doch Kenntnisse über die Sensorqualität,
die Genauigkeit der Kalibrierung, sowie
die präzisen Standorte der Sensoren nötig.
Neue, kostengünstige Senso- Dazu kommen anthropogene, sprich ländlichen Regionen überwachen die
ren ermöglichen eine flächen menschengemachte Immissionen etwa Messstationen die Luftqualität in klein- Quantität statt Qualität?
Fotos: Umweltbundesamt
aus dem Straßenverkehr, der Industrie räumigen Zonen. Das Umweltbundesamt Für einen validen Vergleich und ein aus-
deckende Überwachung der oder der Verbrennung fossiler Rohstoffe (UBA) sammelt die Daten, fasst sie zu- sagekräftiges Gesamtbild sind Stan-
Luftreinheit. Aber liefern für Strom und Heizenergie. sammen und gibt sie an die EU weiter. dards notwendig. Welche Schadstoff-
Smartphone-Gadgets oder Bereits im Jahr 1300 wurde den Schwarz- Zudem sichert das UBA mit dem immissionen müssen erfasst werden? UBA-Luft-Messstationen in Westerland auf Sylt
schmieden in Zwickau das Betreiben ihrer nationalen Referenzlabor die Qualität der Welche Messgenauigkeit ist erforderlich?
Selbstbaukits valide Ergebnisse
Schmieden innerhalb der Stadtmauer we- Messwerte. Welche Grenzwerte sind zu überwachen?
zu Schadstoffbelastungen? gen der Emissionen verboten. Eine der Und nicht zuletzt: Können die, im Ver-
TÜV SÜD hat untersucht, wie größten Smogkatastrophen ereignete Messgeräte für jedermann gleich zu den amtlichen Messstationen, wiesen aber immer noch deutliche Ab- Die Zukunft der kleinräumigen Luft-
verlässlich vernetzte, sensor- sich 1952 in London. Wegen der extre- Neben ortsgebundenen Messstationen technisch und preislich limitierten Geräte weichungen zu den Referenzmessungen qualitätsüberwachung sind sensorbasierte
men Luftverschmutzung bekamen zehn- ist es möglich, mit mobilen Geräten tem- überhaupt eine ausreichende Mess- auf. Die systematische Abweichung hat Systeme. Selbst unter Beachtung der
basierte Systeme sind und wie tausende Menschen Atemprobleme, an de- qualität gewährleisten? dabei einen nicht unwesentlichen Anteil. Messunsicherheit der bisher verfügbaren
poräre Messnetze zu realisieren. So kön-
KI helfen kann, die Luftqualität nen tausende starben. Anfang der 1980er nen auch kleinflächigere Immissionen Epidemiologische und toxikologische Hier liegt noch Potential zur Minderung Geräte ergibt sich schon heute ein auf
zu überwachen. Jahre starben ganze Teile des bayrischen beurteilt werden. Viele Menschen wollen Studien zeigen, dass nicht allein die der Messungenauigkeit durch eine Opti- Schwarmintelligenz basierender Gesamt-
Waldes aufgrund sauren Regens. jedoch darüber hinaus die Luftqualität in Konzentration aller Staubpartikel in der mierung der Kalibrierung und Qualitäts- eindruck und künstliche Intelligenz kann
Heute gelten deshalb Grenzwerte für die ihrer unmittelbaren Umgebung kennen – Luft erfasst und bewertet werden sollte, sicherung. bereits aus nicht flächendeckenden
V
erschiedene Faktoren beeinflussen Schadstoffbelastung. Ihre Überwachung sei es in der eigenen Wohnung oder dem sondern auch feine und ultrafeine Staub- Unter anderem beeinflusst Luftfeuchte Messwerten kleinräumige Berechnungen
die Qualität unserer Atemluft und ist in Europa einheitlich, verbindlich gere- direkten Umfeld. partikel, da insbesondere diese zu gesund- die Feinstaubmessungen. Die Aussage- realisieren. TÜV SÜD sieht hier Innova-
haben damit entscheidenden Ein- gelt. In Deutschland wird die Luftqualität Die von Bund und Ländern eingesetzte heitlichen Belastungen führen können. kraft der Messergebnisse hängt also tionspotential und wird die Entwicklung
fluss auf unsere Gesundheit. von einem Verbund von Luftmessstatio- Messtechnik ist hoch präzise und tech- Feine Staubpartikel etwa gelangen über davon ab, wie diese Einflüsse minimiert weiter begleiten.
Waldbrände, Vulkanausbrüche oder die nen überwacht – den Luftgütemessnetzen nisch komplex, teuer in der Anschaffung den Kehlkopf hinaus in die Lunge und kön- werden. Bei der Messung von gasförmi-
Staubverfrachtung aus der Sahara sind der Länder. In Städten, Ballungsräumen, und benötigt für den Betrieb und die War- nen dort je nach Größe und Zusammen- gen Luftverunreinigungen wie Stickstoff- Wolfgang Angelkötter und
natürliche Ursachen für Verunreinigungen. Gebieten mit hoher Verkehrsdichte und tung Experten. Solche Anlagen sind also setzung gesundheitsschädigende Wirkun- dioxid (NO2) gibt es alternativ zu den teuren, Bernhard Thull
kaum für den privaten Einsatz geeig- gen hervorrufen. Feinstäube werden an- eignungsgeprüften Messgeräten elektro- TÜV SÜD Industrie Service GmbH
net. Allerdings gibt es heute durchaus hand ihres Durchmessers in drei Kategorien chemische Sensoren. Aktuelle Geräte
kostengünstige Sensoren, die auch unterteilt: inhalierbarer Feinstaub PM10, lieferten im Bereich der Grenzwerte durch- Informationen
Privatpersonen nutzen können. lungengängiger Feinstaub PM2,5 und ultra- aus eine akzeptable Genauigkeit. Aber
Das Bayerische Landesamt für Umweltschutz
Zahlreiche Hersteller führen Geräte mit ei- feine Partikel UP. Der Index bei PM (eng- auch hier ist der Einfluss der Umgebungs-
überwacht an über 50 Messstationen die Luft-
ner großen Bandbreite an Einsatzmöglich- lisch particulate matter) bezeichnet die bedingungen zu berücksichtigen. Die qualität (LÜB – Lufthygienisches Landesüber-
keiten. Laserbasierte Sensoren zur Fein- Partikelgröße. Unter PM10 verstehen wir Analysenfunktion der Sensoren ändert wachungssystem Bayern). Sie erfassen unter
anderem die Konzentrationen der Luftschadstof-
staubmessung gibt es bereits ab rund 30 Partikel mit einem Durchmesser kleiner sich zudem durch Verschmutzung und, fe Feinstaub, Ozon und Stickstoffoxide.
Euro und im Internet finden sich Bauan- gleich 10 µm und unter PM2,5 Partikel gerade bei elektrochemischen Sensoren, Die wichtigste Grundlage ist die EU-Richtlinie
leitungen für private Messstationen. IoT- kleiner gleich 2,5 µm. durch Alterung. In der Regel nimmt die aus dem Jahr 2008 (2008/50/EG) über Luftqua-
lität und saubere Luft für Europa und Tochter-
gestützte Systeme zur Innenraumüber- Anzeigeempfindlichkeit mit der Einsatz- richtlinien. Sie wurde mit der 39. Verordnung
wachung detektieren etwa Radon, CO2 Aussagekraft evaluiert zeit ab. zur Durchführung des Bundes-Immissions-
schutzgesetzes (Verordnung über Luftqualitäts-
und flüchtige organische Verbindungen Im Rahmen eines internen Pilotprojekts Die Aussagekraft steht und fällt mit der standards und Emissionshöchstmengen, 39.
(TVOCs). Gemeinsam ist diesen Geräten hat TÜV SÜD preiswerte wie auch höher- Qualitätssicherung der Messwerte. Nur BImSchV) in Deutschland in nationales Recht
in der Regel eine hohe Messfrequenz. wertige Geräte mit einem eignungs- korrekt kalibrierte und regelmäßig ge- umgesetzt. Sie regelt den Umfang der Über-
wachung, wie minimale Anzahl und Lage von
Die Anbieter heben sich häufig durch die geprüften Messsystem verglichen, wie wartete und kontrollierte Geräte liefern Luftgütemessstationen und Messkomponenten
Art der Datenverarbeitung und -übertra- es in der Immissionsüberwachung üblich belastbare Ergebnisse. Weitere systema- und legt zum Schutz der menschlichen Gesund-
heit u. a. Grenzwerte für die verkehrsbedingten
gung ab. Außerdem gibt es Geräte, die für ist. Die Präzision der Sensoren zeigte tische Untersuchungen sind zwingend
Luftschadstoffe Stickstoffdioxid (NO2) und Fein-
UBA-Luft-Messstationen in Schmücke im Thüringer Wald spezielle Anwendungen konzipiert sind, dabei eine große Spannweite. Teurere Ge- notwendig, um Standards in der Luftüber- staub (PM10 und PM2,5) fest.
wie etwa der Montage am Fahrrad. räte lieferten zwar stabilere Messwerte, wachung mittels Sensorik zu erarbeiten.
12 Technik in Bayern 03/2020 Technik in Bayern 03/2020 13
SCHWERPUNKT SCHWERPUNKT
Phosphatdüngemittel aus
Klärschlammaschen
D
as Element Phosphor ist für alle wirtschaft als „Dünger“ zum Einsatz kam. eingeschränkte Verfügbarkeit für Pflan- vorhaben eindeutig ergeben. Damit wer-
Lebewesen essenziell und wird Hiermit war eine gewisse Kreislauffüh- zen auf. Die geplante großtechnische den die Phosphate nicht so leicht aus den
beispielsweise von Pflanzen in rung des Phosphats gegeben. Da Klär- AshDec®-Anlage in Altenstadt, Bayern, Böden ausgewaschen und stehen den
Form von Phosphaten aufgenommen. schlamm jedoch die Senke für Schad- schließt die Phosphate unter Zugabe ei- Pflanzen im Boden als Nährstoffquelle
In der landwirtschaftlichen Produktion stoffe im Klärprozess darstellt, ist er als nes Natriumadditivs bei Temperaturen zur Verfügung. Des Weiteren enthält der
werden dem Boden die Phosphate durch Düngemittel stark umstritten. Es kommt von ca. 900°C thermochemisch in einem Recyclingdünger thermisch aufgeschlos-
Wachstum und Ernte der Pflanzen entzo- hinzu, dass Klärschlamm kontinuierlich Drehrohrofen auf und macht sie damit sene Silikate und Spurennährstoffe, die
gen und müssen ihm in Form von Phos- anfällt, schlecht lager- und transportier- vollständig für Pflanzen verfügbar. Gleich- sich positiv auf Wachstum und Pflanzen
phatdüngemitteln wieder zugeführt wer- bar ist, und die Phosphatdüngewirkung zeitig können toxische Schwermetalle gesundheit auswirken können. Diese
den, um die Nahrungsmittelproduktion zu eingeschränkt ist. Vor diesem Hinter- wie Arsen, Cadmium und Blei unter den Aspekte werden von den agrarwissen-
sichern. Rohphosphat stellt die Grundlage grund wurden in den vergangenen Jahren eingestellten Bedingungen über die Gas- schaftlichen Forschungspartnern im
unserer derzeitigen Phosphatdüngemittel verschiedene Verfahren entwickelt, um phase separiert werden, sodass sie nicht R-Rhenania Konsortium eingehend unter-
dar, ist aber gleichzeitig ein endlicher Roh- Phosphate aus Abwasser und Klär- mehr mit dem Düngemittel auf den Acker sucht. Der Projektpartner sePura GmbH
stoff. Des Weiteren sind insbesondere schlamm zu gewinnen, und sie in Form gelangen. Eine AshDec®-Pilotanlage der (www.sepura.de) ist ein erfahrener Dünge-
sedimentäre Rohphosphate oftmals mit von Düngemitteln im Sinne einer Kreis- ersten Generation wurde bereits in den mittelhersteller, der sich mit Recycling-
erheblichen Konzentrationen toxischer laufwirtschaft in der Landwirtschaft ein- Jahren 2008-2010 in Leoben, Österreich, produkten bereits bestens auskennt. Die
Schadstoffe wie Cadmium, Uran und zusetzen. Hierbei werden die Ziele einer erfolgreich betrieben. Mittlerweile sind Firma sePura wird sich mit der Konfek-
Thorium belastet. Eine Kreislaufführung möglichst hohen Recyclingrate für Phos- viele weitere Forschungs- und Entwick- tionierung und der Zulassung des neuen
des Phosphats sollte erfolgen, um natür- phat bei gleichzeitig sicherer Elimination lungsarbeiten in die Weiterentwicklung Recyclingdüngers befassen und ihn
liche Rohstoffvorkommen zu schonen von Schadstoffen verfolgt. der Technologie eingeflossen. Der Bau der regional im engen Kontakt mit den
und den Eintrag von Schadstoffen auf In Bayern wird derzeit von einem Konsor- ersten großtechnischen AshDec®-Anlage Landwirten vertreiben. Das R-Rhenania-
unsere Böden zu unterbinden. tium aus Vertretern aus Industrie und For- ist für die Jahre 2021/2022 am Standort Konsortium arbeitet darüber hinaus an
Ein großer Teil der vom Menschen in Form schung die großtechnische Umsetzung der Klärschlammverbrennungsanlage der Konzepten für die Umsetzung weiterer ver-
von Lebensmitteln aufgenommenen Nähr- eines Verfahrens zur P-Rückgewinnung Firma Emter GmbH (www.emter-gmbh.de) gleichbarer AshDec®-Anlagen in Deutsch-
stoffe, unter anderem das Phosphat, aus Klärschlammaschen geplant. Nach geplant. Sie soll im Jahr 2023 den Betrieb land zur Herstellung von Recyclingdünge-
gelangen über das Abwasser in die Klär- einer positiven Evaluierung der Konzept- aufnehmen und anschließend jährlich mitteln aus Klärschlammaschen.
Fotos: BAM
anlage. In der Kläranlage wird das Phos- studie „R-Rhenania“ beantragt das Kon- etwa 30.000 Tonnen Klärschlammaschen
phat in den sogenannten Klärschlamm sortium derzeit die Förderung des Vorha- zu Phosphatdünger verarbeiten. Dr.-Ing. Christian Adam
überführt, welcher in der Vergangenheit bens durch das Bundesministerium für Bundesanstalt für Materialforschung und
zu einem erheblichen Teil in der Land- Bildung und Forschung im Rahmen der Der neue Recyclingdünger -prüfung (BAM) Die AshDec-Pilotanlage in Leoben, Österreich, mit einem Durchsatz von ca. 200 kg/h
Förderinitiative „Regionales Phosphor-Re- Die beteiligten wissenschaftlichen Insti-
cycling“ – RePhoR. Im Projektkonsortium tutionen werden die Qualität und
Förderinitiative „Regionales Phosphor-Recycling“ – RePhoR
„R-Rhenania“ arbeiten acht Projektpartner Sicherheit der erzeugten Düngemittel ein-
an der erfolgreichen großtechnischen gehend untersuchen und sicherstellen. Projekt „R-Rhenania “ (beantragt) sePura GmbH (Hersteller von Düngemitteln aus Primär- und Sekundärquellen,
Umsetzung des sogenannten AshDec®- Im derzeit laufenden Forschungsprojekt Laufzeit: Juli 2020 – Juni 2025 Regionaler Vertrieb des AshDec®-Düngers
Es ist geplant eine großtechnische AshDec®-Demonstrationsanlage in Altenstadt,
Verfahrens. CLOOP – Closing the Global Nutrient Bayern, zu errichten, die jährlich 30.000 t Klärschlammaschen in wertvollen Phos- BEHÖRDEN
Loop (Förderung durch das BMBF, www. phatdünger umwandelt. Im Rahmen des Projekts wird der Anlagenbetrieb eingehend Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung
untersucht und hinsichtlich ökonomischer und ökologischer Parameter optimiert. (Koordination des Projekts, Prozessoptimierung, Sicherung der Produktqualität)
Die AshDec®-Technologie outotec.com/company/about-outotec/
Der Recycling-Phosphatdünger wird im Rahmen von umfangreichen Gefäß- und Bayerische Landesanstalt für Landwirtschaft
Die Verbrennung des Klärschlamms rd-and-innovation/cloop/) konnten sogar Feldversuchen auf seine Qualität hin untersucht. Die Feldversuche erfolgen im ökolo- (Durchführung von Feldversuchen im ökologischen Landbau)
führt zunächst zur Zerstörung aller im Vorteile des Recyclingdüngers gegenüber gischen Landbau. Der Recyclingdünger ist vorwiegend für die regionale Anwendung
in Bayern vorgesehen. FORSCHUNGSINSTITUTE
Klärschlamm vorhandenen organischen konventionellen Düngemitteln auf der
Kompetenzzentrum Wasser Berlin gGmbH (Durchführung von Ökobilanzen)
Schadstoffe. Es resultiert eine phos- Basis von sauer aufgeschlossenen Roh- Konsortium:
Institut für Baustoff-Forschung e.V. (Untersuchungen zur Düngewirkung
phatreiche Klärschlammasche, welche phosphaten identifiziert werden. besonderer Bestandteile des Düngers wie Silicium und Spurennährstoffe)
INDUSTRIE
Die Bundesanstalt für Materialforschung und einen sehr guten Sekundärrohstoff für die Die Phosphate im Recyclingdünger sind Emter GmbH (Betreiber der Klärschlammverbrennungsanlage Altenstadt, UNIVERSITÄTEN
-prüfung (BAM) forscht bereits seit vielen Jah- Produktion eines Phosphatdüngemittels nicht wasserlöslich aber dennoch voll für Bau und der Betrieb der AshDec®-Demonstrationsanlage) Universität Bonn (Untersuchungen zu Phosphat-Düngewirkung und
ren an der Herstellung von Phosphatdüngern darstellt. Die Phosphate in der Asche wei- Pflanzen verfügbar, das haben mehrere Outotec GmbH & Co. KG (Technologie- und Ingenieurunternehmen) Pflanzengesundheit)
aus Klärschlammaschen. Das Bild zeigt ein
aschebasiertes Düngemittelgranulat.
sen jedoch wie der Klärschlamm nur eine bereits abgeschlossene Forschungs
14 Technik in Bayern 03/2020 Technik in Bayern 03/2020 15
SCHWERPUNKT SCHWERPUNKT
Beispiel eines geschlossenen Kreislaufs aus dem Baubereich
Expandiertes Polystyrol
K
unststoffe sind leicht, robust und So fallen in Europa jährlich ca. Fraunhofer-Institut für Verfahrenstechnik
preisgünstig und deswegen ideal 40 000 t EPS-Müll an [4]. Während Neu- und Verpackung IVV, Freising, in
für den langlebigen Einsatz im ware-Verschnitte während des Produk- Kooperation mit der CreaCycle GmbH,
Baubereich in Form von Dämmstoffen, tionsprozesses erneut zu EPS einge- Grevenbroich, entwickelte und patentierte
Rohren oder Fußböden. Doch trotz der schmolzen werden können, gibt es für CreaSolv® Prozess dar (1). In diesem wer-
Fotos: Fraunhofer IVV
langen Verwendungsphase wird auch die abgerissenen end-of-life-WDVS keine den spezielle CreaSolv® Formulierungen
Baukunststoff irgendwann zu Abfall. adäquaten Verwertungsmethoden. Zum mit möglichst geringem Risikopotential
Während – global betrachtet – der meiste einen bestehen diese aus einem kom- für den Anwender und die Umwelt, idealer-
Kunststoffmüll auf Deponien landet plexen Verbund, der sich mechanisch weise nicht kennzeichnungspflichtig nach
[7], stellen Recycling und Verbrennung schwer auftrennen lässt, zum anderen den Kriterien des global harmonisierten Rezyklate durch den CreaSolv Prozess Abrissabfälle aus Wärmedämmverbundsystemen
eine umweltfreundlichere Alternative zur enthalten ältere WDVS das Flammschutz- Systems zur Einstufung und Kennzeich-
Beseitigung dieses Abfallstroms dar. mittel Hexabromocyclododecan (HBCD), nung von Chemikalien (GHS), eingesetzt
Jedoch eignet sich nicht jeder Kunststoff das seit Mai 2013 von der Stockholmer um Zielkunststoffe aus einem hetero- Der Prozess lässt sich in folgende Bildung und Forschung (BMBF) wurde es, den CreaSolv® Prozess für das EPS-
für einen konventionellen Recycling- Konvention als langlebiger organischer genen Abfallgemisch selektiv zu extra- Schritte gliedern: von 2017 bis 2019 das vom Fraun- Recycling verfahrenstechnisch zu opti-
prozess (z. B. Wiedereinschmelzen) – Schadstoff (POP; persistent organic pol- hieren und als Schadstoffe eingestuften hofer IVV koordinierte Projekt „Circular mieren um die Rentabilitätsschwelle einer
insbesondere dann, wenn Substanzen lutant) bestätigt und weltweit verboten Additive zu entfernen [6]. 1. D er vorbehandelte EPS-Abfall aus WDVS EPS“ (Förderkennzeichen: 033RK053A) Anlage bereits bei geringeren Durch-
enthalten sind, die heute als kritisch ein- ist. Die Verbrennung solcher Materialien, Die Machbarkeit des CreaSolv® Prozess wird zunächst mit einer CreaSolv® bearbeitet. Ziel dieses Vorhabens war sätzen zu erreichen. Projektpartner aus
gestuft sind, wie z. B. das Flammschutz- bei der das HBCD sicher zerstört und für das Recycling von EPS konnte bereits Formulierung in Kontakt gebracht, wo- dem Bereich des Anlagenbaus waren
mittel Hexabromocyclododecan (HBCD), Verbundbestandteile nicht aufwendig im Technikumsmaßstab, also auf einem bei das Polystyrol physikalisch gelöst Literatur die LÖMI GmbH, Großostheim, und die
oder wenn ein komplexer Verbund aus ver- getrennt werden müssen, ist derzeit die technologischen Reifegrad (TRL; techno- wird. Unlösbare Bestandteile wie Putz EPC Engineering & Technologies GmbH,
[1] Heller, N.; Flamme, S. (2020): Waste manage-
schiedenen Materialien besteht. In diesen einzige Verwertungsoption. Aufgrund der logy readiness level) von 5, gezeigt wer- und Fremdkunststoffe werden entfernt Alzenau. Mithilfe von umfangreichen
ment of deconstructed External Thermal In-
Fällen bleibt nur noch die Verbrennung hohen Auslastung von Müllverbrennungs- den. Nun soll im Rahmen des von der EU und dann der Verbrennung zugeführt. sulation Composite Systems with expanded Versuchskampagnen erfolgten Modifika-
solcher Kunststoffe als einzige Verwer- anlagen steigen hierfür jedoch auch die im Life-Programm geförderten Projekts 2. D urch Zugabe eines weiteren Löse- polystyrene in the future, Waste Management tionen der Prozessschritte der Filtration,
& Research 38(4), 400-407
tungsoption übrig. Da hierbei die gesamte Kosten stetig an [1]. PolyStyreneLoop (Förderkennzeichen: mittels wird der Kunststoff ausgefällt [2] Holm, A., Treml, S., Sprengard, C. (2012): Tech-
Extraktion und Lösemittelrückgewinnung.
im Kunststoff enthaltene Veredelungs- LIFE16 ENV/NL/000271), mit einer Lauf- und vom Lösemittelgemisch getrennt. nologien und Techniken zur Verbesserung der
energie vernichtet wird, gilt diese Art der Alternative Recyclingtechnologie: zeit von 2017 bis 2021, das Recycling Das frei gewordene HBCD verbleibt da- Energieeffizienz von Gebäuden durch Wärme- Außerdem wurden die hergestellten
dämmstoffe. Metastudie Wärmedämmstoffe
Verwertung als nicht nachhaltig. Der CreaSolv® Prozess von EPS mithilfe des lösemittelbasierten bei im Lösemittelüberstand. – Produkte – Anwendungen – Innovationen, Polystyrol-Rezyklate (rPS) für den erneu-
Eine Lösung für das Verwertungspro- CreaSolv® Prozesses in einen Maßstab 3. Aufgrund der unterschiedlichen Siede- FIW München ten Einsatz als geschäumtes Dämm-
[3] Hopfensperger, G.; Noack, B.; Onischke, S.
Expandiertes Polystyrol (EPS) blem von EPS aus WDVS stellt der vom von 3 000 t/a (TRL 7-8) überführt werden. punkte von HBCD und Lösemittel, (2009): EnEV-Novelle 2009 und neue Heizko-
material aber auch für alternative An-
in Wärmedämmung können die beiden Stoffe mithilfe stenverordnung. Mit allen Änderungen durch wendungen und Absatzwege evaluiert.
Um klimapolitische Ziele zu erreichen, destillativer Trennverfahren vonein- das Klimaschutzprogramm. Haufe aktuell. So konnten beispielsweise Mischungen
Haufe-Mediengruppe, Freiburg
gilt es, den Energiebedarf zu senken. Im ander separiert werden. Die zurück- [4] Lindner C.; Hein J.; Fischer E. (2018): Post- (Blends) aus rPS und Polyphenylen-
Gebäudesektor kann dies durch geeignete gewonnene Lösemittel-Formulierung consumer waste generation and management ether (PPE) hergestellt und extrudiert
in European countries 2017, EPS Packaging
Wärmedämmverbundsysteme (WDVS) steht dem CreaSolv®-Prozess erneut werden. Die mechanischen Kennwerte
Waste & EPS Construction Waste, Conversio
umgesetzt werden. Die gebräuchlichsten zur Verfügung. Das HBCD wird einer Market & Strategy GmbH. Abschlussbericht der rPS-Materials und des PPE-rPS-
WDVS bestehen aus Polystyrol- und Poly- sicheren Verbrennung zugeführt. [5] Pasker R. (2017): The European ETICS mar- Blends waren auf dem Qualitätsniveau
ket – Do ETICS sufficiently contribute to meet
urethanhartschaum-, Mineralfaser- oder political objectives? Präsentation auf dem 4th von Neuware-Material. Die Arbeiten
auch Holzfaserdämmplatten mit organi- Bestreben von zukünftigen Forschungs- European ETICS-Forum, Warschau, Polen. wurden in einer Demonstrationsanlage
[6] Schlummer, M.; Mäurer, A.; Wagner, S.; Berrang,
schen oder anorganischen Putzsystemen arbeiten ist es, den beschriebenen Pro- im 1000-Liter-Maßstab am Standort der
A.; Fell, T.; Knappich, F. (2017): Recycling of fla-
[3]. Vor allem expandiertes Polystyrol zess um das Recycling von extrudierten me retarded waste polystyrene foams (EPS Fa. LÖMI präsentiert, auf welcher ins-
(EPS) ist aufgrund seiner guten Dämmleis Polystyrol (XPS), welches häufig in Flach- and XPS) to PS granules free of hexabromocy- gesamt mehr als 500 kg rPS produziert
clododecane (HBCDD), Advances in Recycling
tung mit einem Marktanteil von 80 % in dächern Verwendung findet, inklusive der & Waste Management 2
werden konnten.
Europa in solchen WDVS zu finden [2]; [5]. Abtrennung von ozonabbauenden (teil-) [7] World Economic Forum; Ellen MacArthur Foun- Swetlanan Wagner M.Sc. und
Grafik: ©PolyStyreneLoop
Als wesentlicher Nachteil der kunststoff- halogenierten Fluorkohlenwasserstoffe dation; McKinsey & Company (2016): The new Fabian Knappich M.Sc.
plastics economy – Rethinking the future of plas-
haltigen WDVS erweist sich die durch ((H)FCKWs) zu erweitern. tics. http://www.ellenmacarthurfoundation. Fraunhofer IVV
Gebäudesanierungen und Gebäudeabriss Einsatz des CreaSolv® Prozesses im Projekt PolyStyreneLoop für das Recycling Im Rahmen der Fördermaßnahme „KMU org/publications
(1) CreaSolv® ist eine eingetragene Marke
steigende Menge an Verbundabfall. von EPS aus Wärmedämmverbundsystemen innovativ“ des Bundesministeriums für der CreaCycle GmbH
16 Technik in Bayern 03/2020 Technik in Bayern 03/2020 17
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