Batterien aus der E-Mobilität in Second-Life-Anwendungen
© Lehrstuhl für Abfallverwertungstechnik und Abfallwirtschaft der Montanuniversität Leoben (11/2020)
In der Abfallhierarchie Die gängigen Konzepte, bei denen preisgünstige Batterien technisch, aber auch wirt-schaftlich sinnvoll eigesetzt werden können. Diese Anwendungen konzentrieren sich alle primär auf den Bereich stationärer Speicher. Die genaueste, jedoch zeitlich aufwendigste Methode, ist ein Zyklentest. Hierbei wird die Batterie vollständig entladen und anschließen mit einer geringen Ladeleistung wieder vollständig geladen. Dabei wird der eingebrachte Strom gemessen.
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In der Abfallhierarchie Die gängigen Konzepte, bei denen preisgünstige Batterien technisch, aber auch wirt-schaftlich sinnvoll eigesetzt werden können. Diese Anwendungen konzentrieren sich alle primär auf den Bereich stationärer Speicher. Die genaueste, jedoch zeitlich aufwendigste Methode, ist ein Zyklentest. Hierbei wird die Batterie vollständig entladen und anschließen mit einer geringen Ladeleistung wieder vollständig geladen. Dabei wird der eingebrachte Strom gemessen.
Circular by Design (CbD) - Ressourcenwende über nachhaltiges Produktdesign am Fallbeispiel Kühl-/Gefriergeräte
© Lehrstuhl für Abfallverwertungstechnik und Abfallwirtschaft der Montanuniversität Leoben (11/2020)
Um zukünftig eine stabile Versorgung der deutschen Wirtschaft mit Rohstoffen sicherzustellen, bedarf es dringend eines Umdenkens in der Rohstoffnutzung und beim lebenszyklusweiten Stoffstrommanagement. Im Jahr 2010 wurden beispielsweise nur 14 Prozent der in Deutschland eingesetzten Rohstoffe aus Schrott gewonnen, bei Recyclingkosten von über 50 Milliarden Euro. Für Metalle wie Aluminium, Stahl oder Kupfer, die sich in vielen Konsumgütern befinden, lag der Anteil an Sekundärrohstoffen bei der Gesamtproduktion in Deutschland im Jahr 2016 gerade einmal bei 40 Prozent (Europäische Kommission, 2016). Eine wesentliche Ursache dafür ist, dass bei der Herstellung bzw. Neukreation von Produkten (Produktdesign) die Kreislauf- und Recyclingfähigkeit am Lebenszyklusende (EoL) bisher kaum mitgedacht wird. Hier setzt das Projekt „Circular by Design“ an, um an einem konkreten Haushaltsprodukt zu zeigen, welche Materialeffizienzpotenziale im Hinblick auf die Rückgewinnung der enthaltenen Rohstoffe, sowohl bezüglich des konstruktiven Produktdesigns als auch der Materialauswahl, vorhanden sind.
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Um zukünftig eine stabile Versorgung der deutschen Wirtschaft mit Rohstoffen sicherzustellen, bedarf es dringend eines Umdenkens in der Rohstoffnutzung und beim lebenszyklusweiten Stoffstrommanagement. Im Jahr 2010 wurden beispielsweise nur 14 Prozent der in Deutschland eingesetzten Rohstoffe aus Schrott gewonnen, bei Recyclingkosten von über 50 Milliarden Euro. Für Metalle wie Aluminium, Stahl oder Kupfer, die sich in vielen Konsumgütern befinden, lag der Anteil an Sekundärrohstoffen bei der Gesamtproduktion in Deutschland im Jahr 2016 gerade einmal bei 40 Prozent (Europäische Kommission, 2016). Eine wesentliche Ursache dafür ist, dass bei der Herstellung bzw. Neukreation von Produkten (Produktdesign) die Kreislauf- und Recyclingfähigkeit am Lebenszyklusende (EoL) bisher kaum mitgedacht wird. Hier setzt das Projekt „Circular by Design“ an, um an einem konkreten Haushaltsprodukt zu zeigen, welche Materialeffizienzpotenziale im Hinblick auf die Rückgewinnung der enthaltenen Rohstoffe, sowohl bezüglich des konstruktiven Produktdesigns als auch der Materialauswahl, vorhanden sind.
Statistische Betrachtung von Infrarot-Sensordaten in der Aufbereitung mit Relevanz zur Brandfrüherkennung
© Lehrstuhl für Abfallverwertungstechnik und Abfallwirtschaft der Montanuniversität Leoben (11/2020)
Neue Zündquellen erschweren zunehmend die Lagerung und Aufbereitung von Abfällen, insbesondere durch Akkumulatoren oder Batterien kommt es immer wieder zu großen Schäden in abfallverarbeitenden Unternehmen. Zudem ist davon auszugehen, dass sich in den nächsten Jahren die in Verkehr gesetzte Menge an Akkumulatoren und Batterien stark erhöhen wird. Ohne geeignete Messsysteme ist es kaum möglich, Brände frühzeitig zu erkennen. Um mit dem zunehmenden Brandrisiko umzugehen und um brandbezogenen Gefahren entgegenzuwirken wer-den daher IR-Messsensoren eingesetzt. Diese Sensoren werden an verschiedenen Stellen platziert, an denen erfahrungsgemäß mit hohen Temperaturen zu rechnen ist, wie beispielsweise nach Zerkleinerungsaggregaten und anderen Aggregaten mit mechanischer Beanspruchung. Sensoren werden aber auch eingesetzt, um das Material am Ende der Verarbeitung noch einmal zu kontrollieren, bevor es in das Output-Lager befördert wird. Der vorliegende Beitrag wertet die Messdaten von mehreren Anlagenstandorten aus und vergleicht diese. Ziel ist es, Trends in den Daten zu erkennen, um mögliche Maßnahmen abzuleiten. Die Datengrundlage umfasst die Temperaturen der einzelnen Messpunkte sowie gemessenen Maximaltemperaturen. Diese Datengrundlage wird mit qualitativen Daten ergänzt, welche neben dem Grund der Temperaturüberschreitung auch das Material klassifiziert. In diesem Zuge wird auch eine statistisch signifikante Abhängigkeit mit dem verarbeiteten Material hergestellt und auch mit den im Einsatz stehenden Zerkleinerungsaggregaten in Bezug gebracht. Der Ver-gleich der Anlagenstandorte dient dabei der Abschätzung des Risikos für restmüllaufbereitende Unternehmen. Die zu vergleichenden Anlagen weisen teilweise die gleichen Inputmaterialien auf, unterscheiden sich jedoch im jährlichen Durchsatz. Der zu betrachtende Inputstrom umfasst neben gemischten Siedlungsabfällen, Gewerbeabfälle und Sperrmüll.
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Neue Zündquellen erschweren zunehmend die Lagerung und Aufbereitung von Abfällen, insbesondere durch Akkumulatoren oder Batterien kommt es immer wieder zu großen Schäden in abfallverarbeitenden Unternehmen. Zudem ist davon auszugehen, dass sich in den nächsten Jahren die in Verkehr gesetzte Menge an Akkumulatoren und Batterien stark erhöhen wird. Ohne geeignete Messsysteme ist es kaum möglich, Brände frühzeitig zu erkennen. Um mit dem zunehmenden Brandrisiko umzugehen und um brandbezogenen Gefahren entgegenzuwirken wer-den daher IR-Messsensoren eingesetzt. Diese Sensoren werden an verschiedenen Stellen platziert, an denen erfahrungsgemäß mit hohen Temperaturen zu rechnen ist, wie beispielsweise nach Zerkleinerungsaggregaten und anderen Aggregaten mit mechanischer Beanspruchung. Sensoren werden aber auch eingesetzt, um das Material am Ende der Verarbeitung noch einmal zu kontrollieren, bevor es in das Output-Lager befördert wird. Der vorliegende Beitrag wertet die Messdaten von mehreren Anlagenstandorten aus und vergleicht diese. Ziel ist es, Trends in den Daten zu erkennen, um mögliche Maßnahmen abzuleiten. Die Datengrundlage umfasst die Temperaturen der einzelnen Messpunkte sowie gemessenen Maximaltemperaturen. Diese Datengrundlage wird mit qualitativen Daten ergänzt, welche neben dem Grund der Temperaturüberschreitung auch das Material klassifiziert. In diesem Zuge wird auch eine statistisch signifikante Abhängigkeit mit dem verarbeiteten Material hergestellt und auch mit den im Einsatz stehenden Zerkleinerungsaggregaten in Bezug gebracht. Der Ver-gleich der Anlagenstandorte dient dabei der Abschätzung des Risikos für restmüllaufbereitende Unternehmen. Die zu vergleichenden Anlagen weisen teilweise die gleichen Inputmaterialien auf, unterscheiden sich jedoch im jährlichen Durchsatz. Der zu betrachtende Inputstrom umfasst neben gemischten Siedlungsabfällen, Gewerbeabfälle und Sperrmüll.
Technische Möglichkeiten der Abfallvermeidung in der Stahlproduktion
© Lehrstuhl für Abfallverwertungstechnik und Abfallwirtschaft der Montanuniversität Leoben (11/2020)
Bei der Stahlproduktion fallen verfahrensbedingt große Mengen an Nebenprodukten und Abfällen wie Stahlwerksschlacken, Filterstäube und Gichtgas schlämme an. Hohe Anteile dieser Stoffströme werden aufgrund ihrer Zusammensetzung immer noch deponiert, obwohl sie ein hohes Wertstoffpotential aufweisen. An der Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) werden Verfahren untersucht und entwickelt, welche eine Verwertung und Kreislaufführung dieser Materialströme ermöglichen.
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Bei der Stahlproduktion fallen verfahrensbedingt große Mengen an Nebenprodukten und Abfällen wie Stahlwerksschlacken, Filterstäube und Gichtgas schlämme an. Hohe Anteile dieser Stoffströme werden aufgrund ihrer Zusammensetzung immer noch deponiert, obwohl sie ein hohes Wertstoffpotential aufweisen. An der Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) werden Verfahren untersucht und entwickelt, welche eine Verwertung und Kreislaufführung dieser Materialströme ermöglichen.
Die Havarie am historischen Oberen Schalker Teichdamm im Harz
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (10/2020)
Talsperrenbauwerke müssen bei ihrer Stilllegung ordnungsgemäß zurückgebaut werden, so dass von ihnen keine Gefahr mehr ausgehen kann. In früheren Jahrhunderten wurde diese Sicherheitsmaßnahme nicht immer konsequent durchgeführt. Während des Hochwassers am nordwestlichen Harzrand am 27. Juli 2017 kam es an einem vor über 150 Jahren stillgelegten Dammbauwerk zu einem ungeplanten Anstau. Daraus resultierten ein Dammbruch und nachfolgend eine Flutwelle, die glücklicherweise nur geringe Sachschäden verursacht haben.
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Talsperrenbauwerke müssen bei ihrer Stilllegung ordnungsgemäß zurückgebaut werden, so dass von ihnen keine Gefahr mehr ausgehen kann. In früheren Jahrhunderten wurde diese Sicherheitsmaßnahme nicht immer konsequent durchgeführt. Während des Hochwassers am nordwestlichen Harzrand am 27. Juli 2017 kam es an einem vor über 150 Jahren stillgelegten Dammbauwerk zu einem ungeplanten Anstau. Daraus resultierten ein Dammbruch und nachfolgend eine Flutwelle, die glücklicherweise nur geringe Sachschäden verursacht haben.
Hochwasserrisikoanalyse auf Basis von 3-D-Stadtmodellen
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (10/2020)
Laut dem IPCC Bericht von 2013 wird sich der Klimawandel mit einem globalen Temperaturanstieg von im Mittel 1,7 bis 4,4 K bis zum Ende des Jahrhunderts bemerkbar machen, wobei die gemäßigten Breiten besonders betroffen sind – und womit auch Wasserextremereignisse häufiger werden. Deshalb entwickelte das Forschungsprojekt FloRiCiMo Lösungen für die Hochwasserrisikoanalyse auf Basis von gekoppelten hydrodynamisch-numerischen Modellen und 3-D-Stadtmodellen. Unterstützt wurde das Projekt mit 235 000 Euro von der Deutschen Bundesstiftung Umwelt.
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Laut dem IPCC Bericht von 2013 wird sich der Klimawandel mit einem globalen Temperaturanstieg von im Mittel 1,7 bis 4,4 K bis zum Ende des Jahrhunderts bemerkbar machen, wobei die gemäßigten Breiten besonders betroffen sind – und womit auch Wasserextremereignisse häufiger werden. Deshalb entwickelte das Forschungsprojekt FloRiCiMo Lösungen für die Hochwasserrisikoanalyse auf Basis von gekoppelten hydrodynamisch-numerischen Modellen und 3-D-Stadtmodellen. Unterstützt wurde das Projekt mit 235 000 Euro von der Deutschen Bundesstiftung Umwelt.
Erweitertes Entwurfskonzept für Entsanderanlagen an Wasserkraftwerken
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (10/2020)
An Mittel- und Hochdruckwasserkraftwerken kommen Entsanderanlagen zur Reduktion der Sedimentfracht sowie -korngröße im Triebwasser zum Einsatz, um damit die Hydroabrasion von Stahlwasserbauteilen und Maschinentechnik zu vermindern. Die Intensität der Hydroabrasion steht im direkten Zusammenhang mit der Absetzleistung der Entsanderanlage. Basierend auf einem hybriden Ansatz wurde ein erweitertes Entwurfskonzept für Entsanderanlagen als ganzheitlicher Ansatz entwickelt. Dies ermöglicht eine optimierte und belastbare Auslegung neuer Anlagen.
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An Mittel- und Hochdruckwasserkraftwerken kommen Entsanderanlagen zur Reduktion der Sedimentfracht sowie -korngröße im Triebwasser zum Einsatz, um damit die Hydroabrasion von Stahlwasserbauteilen und Maschinentechnik zu vermindern. Die Intensität der Hydroabrasion steht im direkten Zusammenhang mit der Absetzleistung der Entsanderanlage. Basierend auf einem hybriden Ansatz wurde ein erweitertes Entwurfskonzept für Entsanderanlagen als ganzheitlicher Ansatz entwickelt. Dies ermöglicht eine optimierte und belastbare Auslegung neuer Anlagen.
Gerechte Verteilung limitierter Wasserressourcen in Entwicklungs-
und Schwellenländern
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (10/2020)
In vielen strukturschwachen Regionen der Welt führen limitierte Wasserressourcen zu einer defizitären Wasserversorgung. Da herkömmliche Verteilsysteme für einen bedarfsdeckenden Betrieb konzipiert sind, führt ein nicht bedarfsdeckender Betrieb zu einer hydraulisch bedingten ungerechten Wasserverteilung. Dieser Beitrag beschreibt ein Verteilsystem, das auf Basis einfacher Lösungen auch bei einem nicht bedarfsdeckenden Betrieb eine gerechte Wasserverteilung ermöglicht. Die Umsetzung und Evaluierung erfolgte in einer Karstregion im Norden Vietnams.
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In vielen strukturschwachen Regionen der Welt führen limitierte Wasserressourcen zu einer defizitären Wasserversorgung. Da herkömmliche Verteilsysteme für einen bedarfsdeckenden Betrieb konzipiert sind, führt ein nicht bedarfsdeckender Betrieb zu einer hydraulisch bedingten ungerechten Wasserverteilung. Dieser Beitrag beschreibt ein Verteilsystem, das auf Basis einfacher Lösungen auch bei einem nicht bedarfsdeckenden Betrieb eine gerechte Wasserverteilung ermöglicht. Die Umsetzung und Evaluierung erfolgte in einer Karstregion im Norden Vietnams.
Motivation zur Umsetzung einer naturnahen Regenwasserbewirtschaftung
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (10/2020)
Dieser Artikel beschäftigt sich mit den Einflussfaktoren auf die Entwässerungssysteme und damit, wie sich diese Einflüsse auf die Motivation der planungsrelevanten Akteure zum Ausbau der naturnahen Regenwasserbewirtschaftung im Mischwassersystem deutscher Großstädte auswirken. Durch eine bundesweite Befragung kann aufgezeigt werden, dass die Akteure drei vergleichbare Entscheidungs- und Verhaltensmuster aufweisen, die aber nicht eindeutig mit den abwasser- bzw. niederschlagswasserwirtschaftlichen Herausforderungen der jeweiligen Großstadt zusammenhängen.
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Dieser Artikel beschäftigt sich mit den Einflussfaktoren auf die Entwässerungssysteme und damit, wie sich diese Einflüsse auf die Motivation der planungsrelevanten Akteure zum Ausbau der naturnahen Regenwasserbewirtschaftung im Mischwassersystem deutscher Großstädte auswirken. Durch eine bundesweite Befragung kann aufgezeigt werden, dass die Akteure drei vergleichbare Entscheidungs- und Verhaltensmuster aufweisen, die aber nicht eindeutig mit den abwasser- bzw. niederschlagswasserwirtschaftlichen Herausforderungen der jeweiligen Großstadt zusammenhängen.
Aktives Flächenmanagement zur Vorbereitung von Fließgewässerrenaturierung
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (10/2020)
Maßnahmen zur Renaturierung von Fließgewässern benötigen Flächen, die im Regelfall Nutzungen zugeführt sind. Vorausschauendes Flächenmanagement sowie Kooperation und partizipatives Vorgehen sind hier notwendig, um die Belange der Grundstückseigentümer aufgreifen zu können und die benötigten Flächen verfügbar zu machen. Am Beispiel vom Vorpommern wird dieses prospektive und stategische Flächenmanagement vorgestellt.
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Maßnahmen zur Renaturierung von Fließgewässern benötigen Flächen, die im Regelfall Nutzungen zugeführt sind. Vorausschauendes Flächenmanagement sowie Kooperation und partizipatives Vorgehen sind hier notwendig, um die Belange der Grundstückseigentümer aufgreifen zu können und die benötigten Flächen verfügbar zu machen. Am Beispiel vom Vorpommern wird dieses prospektive und stategische Flächenmanagement vorgestellt.
