Ultrafeine Partikel haben in den letzten Jahren zunehmend an Bedeutung gewonnen. Diese sogenannten Nanopartikel sind vielfaeltig anwendbar, wie z.B. als Ausgangsmaterialien fuer hochfeste Werkstoffe, in Gassensoren, als Katalysatoren, in Arzneimitteln und in Testaerosolen fuer die Heissgasentstaubung. Es wurde eine Anlage zur Nanopartikelerzeugung durch Laserverdampfung entwickelt. Zur Herstellung wird Aluminiumoxidkeramik, Graphit, Kupfer oder Aluminium mit einem C02-Laser verdampft. Aus der Kondensation entstehen kugelfoermige Primaerpartikel in einem Groessenbereich zwischen 10 und 500 Nanometern. Nach der Erstarrung koennen die Partikel durch Agglomeration unregelmassig geformte Ketten oder Flocken bilden. Deshalb wird das Aerosol so weit verduennt, dass Kollisionen der Partikel unwahrscheinlich werden und damit die Agglomerationswahrscheinlichkeit stark reduziert wird. Das zu verdampfende Material, in Form eines runden Targets, ist unter einen Drehteller montiert, der in Rotation versetzt und gleichzeitig horizontal verschoben wird. Der Laserstrahl wird von unten auf das Target fokussiert und hinterlasst durch die Targetbewegung eine spiralfoermige Bahn auf der Materialoberflaeche. Das Material verdampft lokal im Laserfokus. Der Dampf wird durch radial zustroemendes Argon in einen Sinterkegel unterhalb des Targets transportiert, wo in der heissen Zone die Kondensation und Koagulation stattfindet. In diesem Bereich bleiben die Partikel durch Absorption der Laserstrahlung fluessig, unterhalb der heissen Zone erstarren sie. Durch die Volumenaufweitung des Kegels nach unten und das seitliche Zustroemen von Argon nimmt die Partikelkonzentration von oben nach unten stark ab. Die Partikel werden auf einer Filtermembran abgeschieden und mit einem Rasterelektronenmikroskop auf Groesse, Form und Agglomerationsgrad untersucht. Neben dem Ziel der Nanopartikelerzeugung werden die zugrundeliegenden Prozesse Verdampfung, Kondensation und Koagulation sowohl experimentell als auch theoretisch detailliert untersucht.
Die Verleihung des 8. Preis der Umweltallianz stand in diesem Jahr unter dem Motto "Klima- und Ressourcenschutz als wirtschaftlicher Erfolgsfaktor". Er richtete sich an Startups sowie kleine, mittelständische und große Unternehmen die klimabewusst, rohstoff- und materialeffizient wirtschaften oder neue klima- und ressourcenschonende Technologien, Produkte und Dienstleistungen entwickeln. Insgesamt hat die Umweltallianz Sachsen-Anhalt Preisgelder in Höhe von 25.000 Euro ausgelobt. Eine vierköpfige Jury hatte in einem ersten Bewertungsschritt aus allen 21 Bewerbern zunächst neun Finalisten ausgewählt. Diese konnten sich im September mit ihren Umweltschutzmaßnahmen persönlich der Jury präsentieren und erhalten ein professionell produziertes Video für die eigene Öffentlichkeitsarbeit. Die Preisverleihung fand am 14.11.2022, 16:00 Uhr in der Industrie- und Handelskammer Magdeburg statt. Vorsitz: Prof. Dr. Franziska Scheffler Lehrstuhl für Technische Chemie – Funktionale Materialien der Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg Mitglieder: Thomas Keindorf Präsident der Handwerksammer Halle (Saale) Marko Mühlstein Geschäftsführer der Landesenergieagentur Sachsen-Anhalt GmbH (LENA) Alexander Gege CR-Lead Climate & Ecology im Bereich Corporate Responsibility der Otto Group Preisträger: Grundstücksgesellschaft Pfälzer Ufer GbR, Uferstrom GbR, Halle (Saale) Preisgeld: 10.000 Euro Würdigung für: Transformation am Pfälzer Ufer Nach dem Erwerb im Jahr 2010 erfolgte die Revitalisierung des ehemaligen Gewerbestandortes an der Saale und die ökologische Transformation durch Revitalisierung und Ertüchtigung der verfallenen Bestandsgebäude (Nutzung grauer Energie) und Ansiedlung von Startups und Gewerbetreibenden mit Verbindungen zu New Work, Freizeit/Tourismus und Kreativität. Seit 2011 entwickeln sich am alten Gewerbestandort neue Nutzungen. Inzwischen sind die Gebäude wieder Heimat für Künstler, Freiberufler, Gastronomen sowie ein Bewegungsstudio. Im „Sonnendeck“ kann stadtnah Strandatmosphäre getankt werden und der „Hafenmeister“ lädt seit 2018 auf seine Terrasse ein. Im Coworkingspace „Docks“ finden seit 2019 Gründer, Startups und Freiberufler in ehemaligen Fahrzeughallen flexible Arbeitsplätze in gemeinschaftlicher Arbeitsatmosphäre. Die Nutzung regenerativer Energien für Strom- und Wärmeerzeugung gemeinsam mit der Uferstrom GbR, Unterstützung alternativer Mobilitätskonzepte (teilAuto und Radreparaturstation), Schaffung eines identitätsstiftenden Quartiers als Motor für Stadtumbau und Innovationen durch Nähe und Kooperationen der verschiedenen Nutzer sowie die harmonische Verbindung von Leben, Wohnen, Arbeit, Gewerbe und Kultur in Verbindung mit kurzen Wegen dienen als Grundlage für das nachhaltige Wirtschaften. Finalist: Hallesche Wasser und Stadtwirtschaft GmbH Würdigung für: Energieautarke Kläranlage Halle-Nord Die Hallesche Wasser und Stadtwirtschaft GmbH verfolgt das Ziel, die Kläranlage Halle-Nord bis zum Jahr 2026 zur Energieautarkie zu transformieren. Dabei soll der mittlere jährliche Energiebedarf mithilfe der auf dem Gelände betriebenen Anlagen gedeckt werden. Die dazu geplanten Maßnahmen werden in zwei Kategorien eingeteilt: energieverbrauchsenkende und energieerzeugende Maßnahmen. Bereits nach Umsetzung der ersten Teilschritte lässt sich eine erhebliche Verbesserung der energetischen Situation beobachten: seit dem Umbau der Gebläsestation (2021) konnte der Stromverbrauch im ersten Halbjahr 2022 messbar um ca. 547.000 kWh (ca. 282 t CO₂-Äquivalente) gesenkt werden. Durch Erneuerung der BHKW-Anlage auf moderne Aggregate mit hohem Wirkungsgrad (Fertigstellung 2022) lässt sich das auf der Kläranlage erzeugte Faulgas effizienter nutzen und der Stromselbstversorgungsgrad der Anlage enorm steigern. Als weitere Maßnahmen sind die Optimierung der Schlammfaulung für höheren Faulgasertrag, der Einsatz hocheffizienter Antriebsmotoren und der Ausbau erneuerbarer Energien mittels innovativer Solarfaltdachtechnologie geplant. Finalist: Novelis Sheet Ingot GmbH, Nachterstedt Würdigung für: Novelis Recyclingcenter – mit Kreislaufwirtschaft Energie sparen und CO₂-Emissionen senken Zur Dekarbonisierung unserer Industrie sind Recycling und Kreislaufwirtschaft entscheidend. Das Recycling von Aluminium spart etwa 95 % Energie gegenüber der primären Erzeugung und bis zu 95 % CO₂-Emissionen. Novelis betreibt in Nachterstedt das technologisch fortschrittlichste und größte Aluminium-Recyclingwerk der Welt. Hier werden neben vielen anderen Schrotten vor allem gebrauchte Getränkedosen recycelt. Der Kreislauf vom Konsum der Dose, bis die Dose wieder für den nächsten Lebenszyklus im Supermarktregal steht, dauert etwa 60 Tage. In der hochmodernen Anlage verarbeitetet Novelis jährlich bis zu 400.000 Tonnen Aluminiumschrott innerhalb eines effizienten Recyclingsystems. Das entspricht einer Reduktion der CO₂-Emissionen von ca. 3,7 Mio. Tonnen gegenüber der Primäraluminiumerzeugung. Außerdem reduziert dies Abhängigkeiten von Rohstoffimporten und die entstehende Abwärme wird zur Stromerzeugung genutzt. Preisträger: Vireo.de, Merseburg Preisgeld: 10.000 Euro Würdigung für: recable – für nachhaltigere Technikprodukte, weniger E-Schrott und mehr Reparierbarkeit Das „Projekt: recable“ der Firma Vireo.de hat sich zum Ziel gesetzt, rundum nachhaltige USB-Kabel für Smartphones, Tablets und Laptops herzustellen. Für die Herstellung der Kabel wird Material mit hohem Recyclinganteil bei Außenhaut und Litze selbst verwendet. Mit Mänteln aus Baumwolle und Flachs werden echte Naturfasern verarbeitet. Verlötet wird ausschließlich recyceltes Zinn. Gleichzeitig wird auf Halogene, Weichmacher und Schwermetalle verzichtet. Insgesamt sind die farbenfrohen Kabel zu 90 % recycelbar. Der CO₂-Ausstoß gegenüber vergleichbaren, herkömmlichen USB-Kabel-Herstellern wird um etwa 45 % reduziert, bei einer 5 x längeren Nutzung (u. a. durch Reparierbarkeit und Robustheit) kann der CO₂-Ausstoß weiter verringert werden. Anhand der vorhandenen Ersatzteile und selbstgemachten Tutorials hat jede Person die Möglichkeit, auf einen Neukauf des Kabels zu verzichten. Die Reparierbarkeit mindert jedoch nicht die Robustheit und Leistungsfähigkeit der Alltagsbegleiter. Insgesamt können sie mehr als 30.000 Knicke überstehen. Dabei garantiert Vireo.de eine Stromstärke von bis zu 3A (bis zu 60 W) und eine schnelle Datenübertragung von bis zu 480 Mbit/s für Handys und Laptops. Finalist: Inflotec GmbH, Magdeburg Würdigung für: Trinkwasser autonom, ressourcen- und energieeffizient aufbereiten Wasser ist das kostbarste Gut der Menschheit, aber leider ist der Zugang zu sauberem Wasser nicht flächendeckend vorhanden. Inflotec hat für dieses globale Problem eine innovative und sehr ressourcenschonende Technologie entwickelt. Die wesentliche Innovation des Produktes liegt darin begründet, dass jegliches verschmutztes Wasser zu Trinkwasser aufbereitet werden kann, welches bisher ungenutzt blieb. Mithilfe der neu konzipierten Funktionsweise der Anlage wird eine höhere Effizienz erzielt und die optimierte Wasseraufbereitung erhöht die Leistung des Produktes und dessen Ausbringungsmenge. Zudem bleiben Grundwasserressourcen verschont. Die Anlagen überzeugen durch ihre bedienerfreundliche und wartungsarme Handhabung. Durch die Rückspül- und Selbstreinigungsfunktion der Anlage müssen keine Filter gewechselt werden und die Umwelt wird nachhaltig geschont. Es werden langlebige Keramikfilter verbaut, die eine sehr hohe Reinigungsleistung erzielen. Mit der Nanofiltrationstechnik können Medikamentenrückstände und Mikroplastik zurückgehalten und Salzwasser zu Trinkwasser aufgearbeitet werden. Finalist: NOVO-TECH GmbH & Co. KG, Aschersleben Würdigung für: Zirkularer Holzwerkstoff für gesundes Bauen und Sichern von Ressourcen Der verantwortungsvolle Umgang mit Ressourcen ist Teil der gelebten Unternehmens- und Produktphilosophie der Firma NOVO-TECH in Aschersleben, Europas größtem Hersteller von Holzwerkstoffen für den Außenbereich. Die Basis für das Produktdesign ist der schadstofffreie, materialgesunde und zu 100 % kreislauffähige Holzwerkstoff GCC (German Compact Composite), der u. a. mit der unabhängigen, wissenschaftsbasierten Zertifizierung „Cradle to Cradle Certified® Gold“ und „Material Health Certificate Platin“ ausgezeichnet ist. GCC enthält mit bis zu 75 % einen weltweit einzigartig hohen Anteil an Naturfasern. Zur Gewinnung der Späne werden keine Bäume gefällt, sondern anfallende Späne aus den heimischen Hobel- und Sägewerken genutzt. In Kombination mit umweltfreundlichen High-Tech-Polymeren aus erster industrieller Anwendung entsteht ein langlebiges Baumaterial, das für die Anwendung im Außenbereich, z. B. als Terrassendiele bestens geeignet ist. Um ressourcenschonend zu produzieren, werden neben den eigenen Materialien aus dem Rücknahmesystem auch alternative High-Performance-Rohstoffe genutzt, z. B. ein Rezyklat aus Rotorblättern von ausgedienten Windkraftanlagen. In Summe befinden sich 90 % Upcycling-Material im Werkstoff. Preisträger: Günter Schulz GmbH & Co. KG, Balgstädt Preisgeld: 5.000 Euro Würdigung für: Regenwasserauffangsystem zur Wassernutzung für ein Steinbearbeitungszentrum Zur Verstärkung der Vorfertigung von industriellen Ofenbauteilen mit feuerfesten oder verschleißfesten Auskleidungen, Formbaumteilen für Ofenanlagen und weiteren Vorfertigungen installiert die Günther Schulz GmbH & Co. KG aktuell eine entsprechende CNC-Steinbearbeitungstechnik. Da der Wasserumlauf des Steinbearbeitungszentrums ca. 7.000 Liter je Stunde beträgt und durch natürliche Verluste ein entsprechender Wasserbedarf besteht, ist geplant, das gesamte Regenwasseraufkommen eines Gebäudeneubaus sowie circa die Hälfte des Regenwasseraufkommens des Bestandgebäudes komplett aufzufangen und dem Fertigungsprozess zuzuführen. Die bereits im Hallenboden installierten Behälter des Neubaus haben ein Vorratsvolumen von ca. 170.000 Liter. Im Rahmen eines Regenwasserkonzeptes inkl. Füllstandüberwachung und angebundener Wasserzufuhr zum Steinbearbeitungszentrum ermöglicht es eine nahezu autarke Fertigung ohne auf Trinkwasser zurückzugreifen. Durch ein Filtersystem und Kreislaufprinzip des Sägeschmutzwassers fallen zudem nur sehr geringe Abwassermengen an. Finalist: Hermes Germany GmbH, Hohe Börde, Ortsteil Hermsdorf Würdigung für: Green Delivery Magdeburg Ziel des Projektes Green Delivery Magdeburg ist es ausnahmslos emissionsfreie Zustellungen auf einer Fläche von zehn Quadratkilometern in den Stadtbereichen Stadtfeld Ost und Altstadt in Magdeburg zu gewährleisten. Im Rahmen der emissionsfreien Zustellung bekommen mehr als 30.000 Magdeburger ihre Pakete lokal CO₂-frei geliefert und abgeholt. Auch die gebündelten Lieferungen und Abholungen an Paketshops werden CO₂-frei geleistet. Zum Einsatz kommen sowohl eTransporter als auch für die Paketbranche ausgerichtete Lastenfahrräder. Möglich wurde dies durch eine neuartige Sendungssortierung mit einer Trennung von Standardsendungen für die Fahrräder und Großstücken für die eTransporter. Ein weiterer wichtiger Aspekt ist die ausschließliche Nutzung von Ökostrom zur Aufladung der Fahrzeuge über die Ladeinfrastrukturen. Pro Jahr sind es circa 288.000 Sendungen, die so ihr Ziel erreichen. In Zukunft sollen weitere Gebiete folgen, sodass die Hermes Germany GmbH einen wichtigen und wachsenden Beitrag für die Stadt Magdeburg bei der Verringerung von CO 2 -Emissionen leisten kann. Finalist: W.u.H. Fernholz GmbH & Co. KG, Schkopau Würdigung für: Nutzung von internen Abfällen für neue Produkte Seit 2019 hat die W.u.H. Fernholz GmbH & Co. KG angefangen, ihre bisherigen Produktionsabfälle aus „Anfahren, Umstellen und Abfahren“ nicht mehr als Kunststoffabfall allgemein zu entsorgen, sondern stattdessen einem Recycling zuzuführen. Das aufgearbeitete Material wird als PIR (Post-Industrial-Recycling) in bis dahin aus Neuware hergestellte Produkte wieder eingebracht und heute zum Beispiel als Spiele-Einsätze verwendet. Dabei genügt es den Anforderungen der EN 71 (Spielzeugnorm). Durch das Unternehmen wird hierbei die Folie hergestellt, die danach durch einen Kunden tiefgezogen wird. Dieser beliefert damit die Spielzeughersteller. Somit werden heute mehrere hundert Tonnen Folie ressourcenschonend durch Fernholz hergestellt. Die Folie besteht zu ca. 70 % aus Recyclingmaterial – abgedeckt mit einer Neuware-Schicht – sodass der Endkunde nie den Eindruck eines minderwertigen Produktes hat.