DBU aktuell Nr. 3 | März 2009

Nicht weniger als 13 Leitmessen, darunter die Interkama+, die Energy, die Power Plant Technology und zahlreiche andere, vereinigt die diesjährige Hannover Messe unter ihrem Dach, wenn vom 20. bis 24. April die wichtigsten Industriezweige aus aller Welt ihre Produkte und Verfahren zeigen. Themen wie Automation, Energie, Mobilität, Zulieferung und Nachwuchs stellen die Schwerpunkte der verschiedenen Branchen dar. Das übergreifende Motto der gesamten Messe aber lautet Energieeffizienz in industriellen Prozessen. Ein Motto, dem sich auch die Deutsche Bundesstiftung Umwelt (DBU) seit vielen Jahren verpflichtet fühlt. Die DBU präsentiert daher in Halle 002/Stand D62 des Hannoveraner Messegeländes die Arbeiten von insgesamt neun Ausstellern, die das Themenfeld Energieeffizienz, Energieforschung und Oberflächentechnik mustergültig behandeln und in der Summe einen Beitrag zum Klimaschutz leisten. Folgende Mitaussteller sind auf dem DBUGemeinschaftsstand vertreten:  


 - PSE AG, Freiburg: Fresnel Prozesswärmekollektor zur solaren Kälteerzeugung (siehe DBU aktuell 12/2007)

 - AIRMATIC Gesellschaft für Umwelt und Technik mbH, Hemer: Mechanisch-hydraulisches Entzunderungsverfahren mit Hochdruck- Vakuum-Technik und Zunder als abrasivem Strahlmittel (siehe DBU aktuell 04/2008)  
 - Bauer Anlagen OHG, Weißbach: Entwicklung eines Verfahrens zur induktiven Entlackung von Lackiergestellen (siehe DBU aktuell 03/2002)

 - PYTEC GmbH Thermochemische Anlagen, Lüneburg: Wirtschaftliche Realisierung der Flashpyrolyse von Altholz mit anschließender energetischer Verwertung in einem BHKW (siehe DBU aktuell 01/2006)

 - vibro-tec GmbH, Unna: Verfahren zur Nassreinigung mittels Vibration (siehe DBU aktuell 02/2009)

 - FSU Jena, Institut für technische Chemie und Umweltchemie, Jena: Entwicklung von kostengünstigen Mikrostrukturreaktoren für Lehre und Forschung

 - Willi Schlitt GmbH & Co. KG, Kirtorf und Hochschule Ostwestfalen-Lippe, Standort Höxter Hydrothermale Carbonisierung (siehe unten)

 - Pentagal-Chemie und Maschinenbau GmbH, Bochum: Einsatz von Bleifreiloten für die Heißluftverzinnung

Die Prozessführung ermöglicht zudem eine Optimierung des Wärmebedarfs durch Wärmerückgewinnung. Ebenso lässt sich durch Prozesswasserrecycling der Rohwasserbedarf und der Umfang der zu entsorgenden Abwässer entscheidend verringern. In zwei Förderprojekten der DBU erfolgt derzeit eine Weiterentwicklung des bekannten HTC-Verfahrens bezüglich Optimierung des Reaktionsprozesses, Behandlung der wässrigen Phase, Katalysatoreneinsatz und Verwertung der HTC-Produkte. Innerhalb des Projekts HydroCarb hat die Firma Schlitt (Kirtorf) mit einem Team um Prof. Richarts und Dipl. Ing. Altensen von der FH Gießen-Friedberg als Kooperationspartner die Machbarkeit des Verfahrens im Labormaßstab demonstriert. Parallel dazu wurde ein 3,5-m3-Versuchsreaktor mit einer Tagesproduktion von rund 1,5 t Pflanzenkohle entwickelt; die Peripheriegeräte der Reaktoranlage wurden in Zusammenarbeit mit dem zweiten Projektpartner Rößner Maschinenbau (Alsfeld) konstruiert. Die Anlage wird in Kürze den Betrieb aufnehmen und die ersten Testläufe absolvieren. Ziel des Projekts ist es, das HTC-Verfahren zur Marktreife weiterzuentwickeln. In einem weiteren Vorhaben hat Prof. Dr.-Ing. H.-G. Ramke, Hochschule Ostwestfalen-Lippe, die Eignung des HTCVerfahrens für organische Siedlungsabfälle untersucht. Unter anderem wurden dabei folgende Erkenntnisse gewonnen:  

 - Die Carbonisierungen waren mit den meisten Materialien erfolgreich  

 - Die erzeugten Materialien (»Biokohlen «) sind hinsichtlich ihrer Hauptbestandteile und der Brennwerte als braunkohleartig zu bezeichnen.

 - Der Großteil (ca. 80 %) des eingesetzten Kohlenstoffs in Form von Braunkohlepartikeln wird durch die Reaktion im festen Reaktionsprodukt eingebettet. Ein Teil des Kohlenstoffs, je nach Reaktionsbedingungen ca. 15 %, verbleibt innerhalb der flüssigen Phase. Ein geringer Rest (ca. 5 %) ist in der Gasphase wieder zu finden.

 - Die flüssige Phase besitzt als Reaktionsprodukt u. a. einen nicht unerheblichen Anteil an organischen Säuren und ist nach bisherigem Kenntnisstand anaerob umsetzbar. Hierdurch ist eine energetische Verwertung der flüssigen Phase in Form von Methan (CH4) möglich.

 - Das freigesetzte Gas besteht vorwiegend aus Kohlendioxid.

Die meisten Verfahren zur energetischen Nutzung von Biomasse sind auf bestimmte Biomassearten (»Energiepflanzen «) ausgerichtet. Demgegenüberkönnen bei der sogenannten Hydrothermalen Carbonisierung (HTC) ohne Einschränkung alle Biomassearten, insbesondere biogene Reststoffe und Bioabfälle genutzt werden. Bei diesem Verfahren wird organisches Material durch einen chemisch-physikalischen Prozess in ein festes, kohleähnliches Produkt umgewandelt, das einen höheren Brennwert besitzt als das Ausgangsmaterial. Die Umsetzungder Biomasse erfolgt unter Druck und Luftabschluss bei einer Temperatur von 185 °C in Wasser. Dank der Zugabe eines speziellen Katalysators verkürzt sich die Reaktionszeit auf nur wenige Stunden. Die Reaktion verläuft exotherm.

Die Heißluftverzinnung (Hot Air Levelling, HAL) mit bleihaltigen Loten war fast 30 Jahre lang das gebräuchlichste Verfahren zur Oberflächenbehandlung elektronischer Leiterplatten. Das hatte mehrere Gründe: Zum einen handelte es sich um ein sehr preiswertes Verfahren, zum anderen erfüllten die erreichbaren Oberflächeneigenschaften die Anforderungen zahlreicher Anwendungen. Schließlich weisen HALOberflächen im Vergleich zu anderen Finishing-Verfahren sehr gute Löt- und Lagereigenschaften auf. Mit Wirksamwerden des Bleiverbots auch in der Elektronikverarbeitung mussten alle einschlägigen Anlagen und ihre peripheren Komponenten auf die Verwendung von bleifreien Loten umgestellt werden. Dies stellte die gesamte Branche vor große Herausforderungen, da der Prozess jetzt bei deutlich höheren Temperaturen mit einem gegenüber Metallen wesentlich aggressiveren Lot beherrscht werden musste. Auch verhielten sich die favorisierten Lotsysteme Zinn-Silber- Kupfer und Zinn-Kupfer-Nickel bezüglich der Standzeit des Lotbades wie auch der Verarbeitbarkeit, Benetzbarkeit und des Oberflächenglanzes sehr unterschiedlich. All diese Parameter konnten innerhalb eines  Forschungsprojektes bei der PENTAGAL Chemie und Maschinenbau GmbH (Bochum) für die verschiedenen Anwendungsfäll  angepasst und optimiert werden. Es konnte gezeigt werden, dass die erzielten Lotverbindungen denjenigen mit herkömmlichen Blei/Zinn-Loten hergestellten gleichwertig sind und von der Leiterplattenindustrie »übergangslos« verwendet werden können. Der Prozess lässt sich für alle Branchen übernehmen, die auch bisher schon das HAL-Verfahrenverwendeten.

www.pentagal.de

Die Mikroverfahrenstechnik besitzt im Vergleich zu konventionellen Bauteilen zahlreiche Vorteile für chemische Prozesse. Sie erlaubt eine bedarfsgerechte Auslegung von Apparaturen wie beispielsweise Mischen, Reagieren, Separieren und Temperieren. Aufgrund der exzellenten Kontrolle von Wärmeübergängen und der kurzen Diffusionswege in den miniaturisierten Reaktionsräumen führt der Einsatz der Mikroverfahrenstechnik häufig zu höherer Effizienz des jeweiligen Prozessschrittes. Um das Potenzial der Mikroreaktionstechnik nutzen zu können, ist es allerdings von großer Bedeutung, qualifizierte Fachleute hierfür auszubilden. Hier setzte das dargestellte Projektvorhaben des Instituts für Technische Chemie und Umweltchemie der Universität Jena (ITUC) an. Ziel ist es, die Mikroreaktionstechnik zu einem Teil der Lehre und Praktika an den Universitäten werden zu lassen. Zunächst wurden preiswerte, einfach handhabbare und robuste Mikrostrukturreaktoren aus Borosilikatglas in Kreditkartengröße sowie die dazugehörenden Versuchsaufbauten entwickelt. Die Konzeption und Anfertigung der Mikroreaktoren erfolgte durch den industriellen Partner Little Things Factory GmbH (LTF) in Ilmenau. Am ITUC erfolgte die Zusammenführung der einzelnen Module. Möglichkeiten der Fluidzuführung, des Fluidanschlusses und die Möglichkeit der Temperierung der Glasmischer (Wasserbad, Peltierelement) standen im Vordergrund. Anschließend wurden die Reaktoren/Versuchsaufbauten durch die Arbeitsgruppe um Prof. Dr  Burkhard König, Institut für Organische Chemie (IOC), Regensburg, auf ihre Eignung für die organische Synthesechemie getestet. Aus der Kooperation zwischen dem ITUC Jena, der Little Things Factory GmbH (LTF) Ilmenau und dem IOC Regensburg werden neu entwickelte Praktikumsvorschriften in Form einer Buchbroschüre und im Rahmen des Nachhaltigen Organischen Praktikums (NOP) frei zugänglich im Internet publiziert:

www.oc-praktikum.de

In Kooperation mit der Deutschen Bundesstiftung Umwelt (DBU) erarbeitet die Bertelsmann Stiftung in ihrer Reihe »Orientierung für soziale Investoren« einen Report zum Thema »Fair handeln, fair ändern. Umweltbildung für junge Menschen«. Die Publikationsreihe informiert Geldgeber wie Spender, Stifter oder sozial engagierte Unternehmen über die Handlungsansätze und Wirkungen der Aktivitäten von gemeinnützigen Organisationen im Themenfeld Umweltbildung/ Bildung für  nachhaltige Entwicklung und unterstützt sie bei der Entscheidung über ihre Investition. Im Rahmen des Reports werden beispielhaft circa 15 gemeinnützige Organisationen porträtiert. Für die Aufnahme in den Report können sich Organisationen mit aktuellemFreistellungsbescheid und eigenen Aktivitäten im Bereich Bildung für nachhaltige Entwicklung für 3- bis 25-Jährige bis zum 16. April unter

www.bewerbung.sozialeinvestoren.de bewerben. 

Nähere Informationen zu Projekt und mehrstufigem Auswahlverfahren gibt es unter

www.soziale-investoren.de

oder in der kostenlosen Publikation »Engagement mit Wirkung«, zu beziehen über die Bertelsmann Stiftung:

Agnes Gabriel
Tel. 05241|81 81431
agnes.gabriel@bertelsmann.de

Mitte Februar hat die Stiftungstochter DBU Naturerbe GmbH mit Prora die erste von 33 großräumigen Naturschutzflächen vom Bund übernommen, um deren Vielfalt an wertvollen Lebensräumen und heimischen Tier- und Pflanzenarten langfristig zu sichern und zu fördern. Das DBU Naturerbe Prora mit rund 1.900 ha liegt am Kleinen Jasmunder Bodden der Insel Rügen und zeichnet sich durch naturnahe Dünen und Heidemoore, attraktive Erlenbrüche, ursprüngliche Laubwälder und malerische Uferröhrichte aus. Naturnahe Wälder dürfen sich nun ohne menschlichen Eingriff zu neuer Wildnis entwickeln, die schützenswerten Arten wie dem Seeadler als Brutplatz dient und dem Bedürfnis vieler Menschen nach unberührter Natur gerecht wird. Artenarme Forste müssen dafür zunächst in naturnahe Wälder überführt werden. Die Feuchtgebiete vor Ort werden als Lebensräume für spezialisierte Arten bewahrt, beispielsweise für Orchideen wie das Moorglanzkraut. Zu den offenen Lebensräumen, die durch eine dauerhafte Pflege für seltene Arten erhalten werden, zählen die mit Wacholder- und Heideinseln bestandenen Feuersteinfelder, die ein beliebtes Ausflugsziel darstellen. Folglich gehört auch Umweltbildung zu den neuen Aufgaben der DBU Naturerbe GmbH vor Ort. Geeignete Besucherkonzepte sollen die Natur für Einheimische und Besucher erlebbar machen und zugleich störungsempfindliche Bereiche schützen.

An dieser Stelle werden wir von nun an in regelmäßiger Folge Geschäftsführer und Inhaber von kleinen und mittleren Firmen (KMU) zu Wort kommen lassen. Sie schildern aus ganz persönlicher Sicht, welche Vorteile mit einer Förderung durch die Deutsche Bundesstiftung Umwelt (DBU) für sie verbunden waren. Den Anfang macht Stefan Schöll, Geschäftsführer der PYTEC GmbH aus Lüneburg. Die DBU war von 2004 bis 2006 erster Förderer des Flash-Pyrolyse Verfahrens – einer innovativen Technik, mit der es gelingt, aus Biomasse wie Holz oder Stroh einen flüssigen Energieträger herzustellen. Die Firma ist auch Aussteller auf der diesjährigen Hannover Messe.

»Die Förderung durch die DBU war die
Initialzündung für uns. Sie war Voraussetzung
dafür, dass PYTEC die erste
Flash-Pyrolyse-Anlage dieser Art weltweit
entwickeln konnte. Ohne die DBU hätten
wir auch die weiteren Fördermittel von
Bund und Land nicht bekommen.«

Weitere Statements von KMU-Geschäftsführern zur DBU-Förderung finden sich in der Broschüre »Erfolgsprodukt Umweltschutz – Projekte innovativer Unternehmen«, die in Kürze erscheint.

Erfolgreicher Terratec-Auftritt

Insgesamt verlief die Umweltmesse Terratec vom 27. bis 29. Januar in Leipzig trotz rückläufiger Besucherzahlen auf der Messe für die DBU und ihre Mitaussteller auch in diesem Jahr positiv. Der DBUGemeinschaftsstand in Halle 2.2 (Stand M 19) mit drei DBU-Projektpartnern, die technische Neuheiten der Abwasseraufbereitung sowie Kreislaufwasseranlagen präsentierten, war gut frequentiert.

Kulturerbe Europas vor dem Verfall bewahren

Zur Auftaktveranstaltung des EU-Netzwerks »Net-Heritage«, einem Projekt zur Kultur-Erbe-Forschung in Europa, kamen Mitte Februar zahlreiche Fachleute im Zentrum für Umweltkommunikation der DBU in Osnabrück zusammen. Im Netzwerk wird
Deutschland in Zukunft von der DBU vertreten. Die Initiative soll die Entwicklung und Finanzierung innovativer Forschungsvorhaben an umweltgeschädigten Denkmalen vorantreiben. Am Rand der Tagung wurde ein Facharbeitskreis aus 20 Mitgliedern gegründet. Er soll den aktuellen Forschungsstand zum Kulturerbe in Deutschland sowie Wünsche zu künftigen Ausschreibungen und Förderprogrammen aus deutscher Sicht formulieren. Neben Deutschland sind weitere 13 europäische Staaten an demNetzwerk beteiligt.

13. Internationale Passivhaustagung

100 Referenten aus aller Welt berichten am 17. und 18. April auf der 13. Internationalen Passivhaustagung im Congress Center in Frankfurt/Main über neueste Entwicklungen, Produkte und Trends rund um das Thema energieeffizientes Bauen. Da im Großraum Rhein-Main in den letzten Jahren mehrere hundert Wohneinheiten nach dem Passivhaus-Standard entstanden sind – zudem Schulen und Kindertagesstätten –, bieten sich dem Fachpublikum viele Möglichkeiten, Objekte im Rahmen von Exkursionen zu besichtigen. Das Tagungsprogramm und weitere Einzelheiten finden sich unter www.passivhaustagung.de

Familiengerechte Umweltwissenschaften

Vom 29. Juni bis 03. Juli 2009 findet im Begegnungszentrum St. Marienthal (s. Bild) eine Internationale Sommerakademie zum Thema Familiengerechte Umweltwissenschaften statt. Veranstaltet von der HAWK Hochschule für angewandte Wissenschaft und Kunst Fachhochschule Hildesheim/Holzminden/ Göttingen, wird mit dieser von der DBU geförderten Akademie ein Forum für Wissenschaft und Familie angeboten. Neben dem interdisziplinären Dialog zwischen Nachwuchs und etablierten Wissenschaftlern/innen sowie Senior- Wissenschaftlern/innen über umweltwissenschaftliche und lebenslagenorientierte Themen unter Teilnahme der Partner/ innen wird durch das Rahmenprogramm sowohl dem Bedarf der Familie nach gemeinsamen Unternehmungen und Entspannungszeiten als auch dem Bedarf der Kinder nach erlebnisreichen Urlaubsaktivitäten durch ein qualifiziertes Betreuungsangebot Rechnung getragen. Einzelheiten unter: http://fguw.hawk-hhg.de/

Nachhaltigkeit in der Chemie

Wie nachhaltig ist die Chemie heute? Wo sind mittelfristig durch technologische Innovationen große Umweltentlastungen zu erreichen, und wo liegen die drängendsten Herausforderungen auf diesem Gebiet? Diese Fragen wurden im Rahmen der 13. Internationalen Sommerakademie der DBU im Sommer 2007 erörtert. Ein Tagungsband fasst die Vorträge und Diskussionen der Veranstaltung zusammen. Die Beiträge liefern einen aktuellen Überblick zum Stand der Nachhaltigkeit in der Chemie auch für fachlich interessierte Laien aus den Bereichen Wirtschaft, Wissenschaft und Politik.
Nachhaltigkeit in der Chemie, 13. Internationale Sommerakademie St. Marienthal; Reihe »Initiativen zum Umweltschutz, Band 70«; Erich Schmidt Verlag; 372 Seiten; 39,80 Euro; ISBN 978 3 503 11003 2

Herausgeber:
Deutsche Bundesstiftung Umwelt DBU; An der Bornau 2, 49090 Osnabrück
Tel. 0541|9633-0, Fax 0541|9633-190, www.dbu.de

Redaktion:
Stefan Rümmele, Verena Menz, Zentrum für Umweltkommunikation der Deutschen Bundesstiftung Umwelt gGmbH ZUK, An der Bornau 2, 49090 Osnabrück, Tel. 0541|9633-962, Fax 0541|9633-990, zuk-info@dbu.de

Verantwortlich:
Dr. Markus Große Ophoff (ZUK)

Erscheinungsweise:
monatlich (Doppelausgabe: Juli/August)

Adresse für Bestellungen und Adressänderungen ist die Redaktionsanschrift, kostenlose Abgabe

Gestaltung (Print):
Birgit Stefan (ZUK)

Satz:
ZUK

Bildnachweis:

1. Achema: Innovatives zu ionischen Flüssigkeiten: Dechema/Helmut Stettin, 6. Zukunftswettbewerb: Philipp Maubach , 8. Neues aus Kuratorium und Geschäftsstelle: Bild Thielen: Bundes­bildstelle

Druck:
Steinbacher Druck GmbH, Osnabrück