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Verfahrenstechnik 1/2021

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Verfahrenstechnik 1/2021

Über den Tellerrand

Über den Tellerrand Auch wenn die Corona-Pandemie derzeit den Klimawandel zumindest teilweise aus den Schlagzeilen verdrängt hat – Klimaschutz und nachhaltige Lösungen sind weiterhin gefragt und wichtiger denn je. VERFAHRENSTECHNIK stellt Ihnen neue Ideen für die Prozessindustrie vor. Klimaschutz durch die Nutzung von Wasserstoff Biodampfkraftwerk reduziert Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen Die Energiewende ist in Bewegung: Bis zum Jahr 2050 soll Energie in Deutschland vorwiegend aus regenerativen Quellen stammen. Im Fokus: die CO 2 -Reduktion, z. B. durch den Umstieg auf klimafreundlich hergestellte Energien wie Wasserstoff. Wasserstoff ist in der Lage, CO 2 -Emissionen vor allem in Industrie und Verkehr deutlich zu senken. Um dieses Potenzial voll auszuschöpfen, hat das Bundeskabinett im Juni 2020 die Nationale Wasserstoffstrategie beschlossen. Der Plan: die Realisierung eines Wasserstoff-Fernleitungsnetzes auf europäischer Ebene auf einer Länge von 23 000 km bis zum Jahr 2040. Im ersten Schritt steht die Umrüstung des Erdgasnetzes für eine Beimischung von 20 % Wasserstoff auf dem Plan, dann die Umstellung auf 100 % Wasserstoff bei neu geplanten Netzen. Aktuell bereiten sich zahlreiche Dienstleister, Anbieter und Entwickler auf die neuen Herausforderungen zum Thema Wasserstoff vor. Einer davon ist Aliaxis Deutschland. Der Hersteller von Kunststoff-Rohrleitungssystemen für Infrastruktur und die Industrie hat seine frialen Produkte für die Nutzung von Wasserstoff am DBI Gas- und Umwelttechnik GmbH in Leipzig prüfen lassen – mit Erfolg: Das Heizwendelschweiß- Portfolio ist bis zu einem Wasserstoffanteil von 100 % H 2 -ready- 100-klassifiziert und damit für eine erwartete Nutzungsdauer der Gasnetze von 100 Jahren bereit. www.aliaxis.de Biostoom ist ein neues Abfallkraftwerk, das von Bionerga in Beringen, Belgien, errichtet wurde und betrieben wird. Dank der langfristigen Vereinbarung zwischen Borealis und Bionerga, einem in Belgien ansässigen Spezialisten für die Rückgewinnung von Energie aus Abfall, nähert sich Borealis weiter seinem Ziel, bis zum Jahr 2030 die Hälfte des gesamten betrieblichen Strombedarfs seiner wichtigsten Geschäftsbereiche aus erneuerbaren Quellen zu beziehen. Durch die Verarbeitung von nicht recycelbaren Abfällen umliegender Gemeinden wird Dampf und Strom gewonnen, womit Biostoom Beringen Borealis beliefert. Dadurch kann Borealis den Ergasverbrauch seiner Betriebe maßgeblich senken. Die erste Stromlieferung erfolgte im August, die erste Dampflieferung im Oktober 2020. Das neu errichtete Kraftwerk liefert Dampf und Strom, die aus ungefährlichen, nicht recycelbaren Abfällen regionaler Haushalte aus dem nahgelegenen Limburg gewonnen werden. Indem Borealis seine Abhängigkeit von fossilen Energiequellen reduziert, kann das Unternehmen auch die direkten und indirekten Kohlendioxidemissionen seiner Betriebe in Beringen um 20 % senken. www.borealisgroup.com 40 VERFAHRENSTECHNIK 01-02/2021 www.verfahrenstechnik.de

KLIMASCHUTZ UND NACHHALTIGKEIT I SPECIAL Chemische Energiespeicher Wissenschaftler der TU Darmstadt sind überzeugt, dass Wasserstoff als Energiespeicher ein entscheidender Baustein für das Gelingen der Energiewende ist. Wasserstoff und Eisen seien für die Speicherung regenerativ erzeugter Energie aus Wind und Sonne und den zeitlich flexiblen und effizienten Transport zum Stromverbraucher bestens geeignet. So könnte auch der Rohstoff Eisen für einen CO 2 -freien Energiekreislauf eingesetzt werden. Würden vorhandene Kohlekraftwerke umgerüstet und künftig mit Eisen betrieben, fiele bei der Verbrennung kein klimaschädliches Kohlendioxid an. Zurück blieben lediglich Eisenoxide (Rost), die sich mit regenerativer Energie wieder zu Eisen reduzieren lassen. www.tu-darmstadt.de Nachhaltiger Umgang mit Wasser Dassault Systèmes präsentierte mit „Water for Life“, den nächsten Teil der Initiative „The Only Progress is Human“. Damit soll mehr Bewusstsein für die heutigen gesellschaftlichen und ökologischen Herausforderungen geschaffen werden. „Water for Life“ verbindet die Themen Wasser und Verbrauch und geht der Frage nach, wie die Industrie Wasser besser nutzen und somit diese wertvolle Ressource durch übermäßige Verwendung nachhaltiger schützen kann. Mit „Water for Life“ wird Dassault Systèmes Unternehmen darin bestärken, diese Herausforderung anzugehen. Hierzu wird die 3D-Experience-Plattform als Katalysator für die Messung und Optimierung des Wasserverbrauchs von Unternehmen weiterentwickelt. Unternehmen werden integrierte Branchenlösungen nutzen können, die Daten über die Wassernutzung im Zusammenhang mit den entwickelten Produkten liefern und Auswirkungen verschiedener Konstruktionsoptionen aufzeigen. www.3ds.com Kompostierbares Display Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) ist es erstmalig gelungen, Displays zu produzieren, deren Bioabbaubarkeit von unabhängiger Seite geprüft und bestätigt wurde. „Mit unserer Entwicklung konnten wir zeigen, dass es möglich ist, nachhaltige Displays aus überwiegend natürlichen Materialien mithilfe industriell relevanter Fertigungsmethoden herzustellen. Sie tragen nach Gebrauch daher nicht zum Elektroschrott bei, sondern können kompostiert werden. Dies könnte in Kombination mit Recycling und Wiederverwendbarkeit dazu beitragen, einige der Umweltauswirkungen von Elektroschrott zu minimieren oder ganz zu verhindern“, beschreibt Manuel Pietsch, Erstautor der Publikation und Forscher des Lichttechnischen Instituts (LTI) des KIT am InnovationLab in Heidelberg, die Vorteile der neuen Entwicklung. Die Funktion des Displays basiert auf dem sogenannten elektrochromen Effekt des verwendeten organischen Ausgangsmaterials. Legt man daran eine Spannung an, führt das zu einer veränderten Aufnahme von Licht und damit zu einer Farbänderung im Material. Elektrochrome Displays zeichnen sich gegenüber kommerziell erhältlichen Displays durch einen geringen Energieverbrauch und eine simple Bauteilarchitektur aus. Ein weiterer Vorteil: Diese Displays lassen sich im Tintenstrahldruckverfahren herstellen und ermöglichen dadurch eine maßgeschneiderte, kostengünstige und materialeffiziente Produktion. www.kit.edu Mikrobe des Jahres 2021: Methanothermobacter Die Mikrobe des Jahres 2021 produziert Biogas – und könnte damit einen Beitrag zur Energiewende leisten. Methanothermobacter und Co. tragen zudem zur Abwasserwasserreinigung bei. Ihre zunehmende Aktivität in Böden, Gewässern und Nutztieren ist gleichzeitig eine Warnung vor menschengemachten Einflüssen auf das Klima. Diesen für die Umwelt und unser Klima so bedeutenden Mikroorganismus wählte die Vereinigung für Allgemeine und Angewandte Mikrobiologie (VAAM) zur Mikrobe des Jahres 2021. Methanothermobacter lebt nur von Wasserstoff, CO 2 und wenigen Spurenelementen. Mithilfe von 200 Genen und nur in sauerstofffreier Umgebung gewinnt er die für sein Wachstum nötige Energie und bildet dabei Methan. Der Organismus wird bereits genutzt, um „grünes“ Methan im industriellen Maßstab herzustellen. Grundlage sind dabei Wasserstoff, der bei der elektrolytischen Spaltung von Wasser gewonnen wird, und im Überfluss vorhandenes CO 2 aus Verbrennungsprozessen. www.vaam.de Wenn Ihr Unternehmen etwas Besonderes in puncto Klimaschutz plant oder umsetzt, freuen wir uns auf Ihre Nachricht an redaktion@verfahrenstechnik.de www.verfahrenstechnik.de VERFAHRENSTECHNIK 01-02/2021 41

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