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Nachrichten und Pressemeldungen aus Labor und Analytik

20.05.2016

Lösungen für Ressourcenstrategien, Phosphorrecyling und Metallrückgewinnung


Moderne Produkte des täglichen Gebrauchs enthalten eine steigende Anzahl kritischer Elemente wie beispielsweise Gold oder Seltenerdmetalle, die nicht unbegrenzt verfügbar sind. Dabei werden oft zwar nur kleinste Mengen eingesetzt, diese summieren sich jedoch durch die enormen produzierten Stückzahlen zu hunderten oder tausenden Tonnen eines Rohstoffs auf. Hier ist die Entwicklung von Verfahren nötig, die in der Lage sind, auch geringe Mengen einzelner Wertstoffe zu isolieren und in einer Qualität zurückzugewinnen, die einen erneuten mindestens gleichwertigen Einsatz in der Produktion erlaubt.

Festkörper-Gas-Reaktionen bieten die Möglichkeit, bestimmte wertvolle Metalle selektiv in eine gasförmige Verbindung zu überführen und dadurch abzutrennen. Dabei reagiert das Recyclinggut mit einem geeigneten, in der Regel gasförmigen Reaktionspartner. In enger Abstimmung mit der Industrie werden bei der Fraunhofer-Projektgruppe IWKS die sogenannten "Chemischen Transportreaktionen" als Grundlage für die Entwicklung neuer Technologien zur Rückgewinnung von Wertstoffen genutzt. Die Reaktionsbedingungen werden dabei mit dem Kunden auf das jeweilige Material abgestimmt. Sie können im Vorfeld mit Hilfe thermodynamischer Daten berechnet werden und müssen im Labormaßstab nur noch geringfügig optimiert werden. Dadurch werden langwierige Vorversuche erspart und eine schnelle Umsetzung in den industriellen Maßstab ermöglicht.

Auch im Bereich Phosphorrecycling geht die Fraunhofer-Projektgruppe IWKS in Kooperation mit den Unternehmen Chemische Fabrik Budenheim KG und Fritzmeier Umwelttechnik GmbH & Co. KG innovative Wege. Phosphor bildet als Bestandteil von Düngemitteln die Grundlage für unsere Ernährung. Ohne ihn ist auf der Erde kein Leben möglich. Da auch die Phosphatlagerstätten auf der Erde endlich sind, wurden in den letzten Jahren wieder verstärkt Technologien zu seiner Rückgewinnung entwickelt. Die Problematik hierbei: der hohe technologische Aufwand, der umfangreiche Einsatz von Chemikalien und der hohe Energieaufwand bei der großtechnischen Umsetzung. Zwei der erfolgversprechendsten Verfahren zur Phosphorrückgewinnung sind momentan das Budenheim-Verfahren (Rückgewinnung aus Klärschlamm) und das P-bac Verfahren der Firma Fritzmeier Umwelttechnik (Rückgewinnung aus Asche). Beide Verfahren kommen mit einem vergleichsweise geringen Chemikalieneinsatz und einer überschaubaren Verfahrenstechnik aus. Die Fraunhofer-Projektgruppe IWKS arbeitet mit den beiden Unternehmen zurzeit an der Umsetzung der Verfahren für den großindustriellen Einsatz.

Nachhaltigkeit ist aber nicht allein eine Frage von Recyclingtechnologien, sondern immer auch eine Frage von Wegen, Mengen und der Qualität von Rohstoffen: von ihrer Gewinnung bis zu ihrem "Verschwinden". Die Fraunhofer-Projektgruppe IWKS entwickelt regionale, globale und unternehmensspezifische Stoffstrom-, Abfall- und Ressourcenmanagementkonzepte. Ziel ist es, Prozesse und Technologien systematisch zu analysieren, um intelligente und nachhaltige Ressourcenkonzepte zu erstellen und die Ressourceneffizienz zu optimieren.

Quelle: Fraunhofer-Institut für Silicatforschung (ISC)




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