Zielsetzung:
Das Institut für Aufbereitung, Recycling und Kreislaufwirtschaft der TU Clausthal hat sich mit dem Projekt zum Ziel gesetzt, ein Schülerlabor mit dem Themenschwerpunkt Gips (reuse, repair, refit, recycling) zu errichten. Der zukünftige Ausstieg aus der Kohleverstromung in Deutschland führt zu einem Wegfall des Angebotes an Gips aus Rauchgasentschwefelungsanlagen (REA-Gips). Um folgend den Bedarf decken zu können, muss 70 bis 100 % mehr Naturgips und Anhydritstein gefördert oder Recycling-Gips (RC-Gips) gewonnen werden als bisher. Aktuell liegt der Anteil von in Frage kommenden Bauabfällen, der dem stofflichen Gipsrecycling zugeführt werden kann bei lediglich 5 %, was den künftigen Wegfall der Mengen an REA-Gips nicht allein decken kann. Ausgehend von der Recyclingregion Harz kann und wird sich eine Circular Region mit Schwerpunkt im Segment moderner Recyclingtechnik, vernetzter, unternehmensübergreifender Recyclingstrukturen sowie digital gestützter Kreislaufwirtschaftssysteme entwickeln, hinführend zu einer nachhaltigen zirkulären Produktion und ressourceneffizienter Nutzung von Produkten, Anlagen und Infrastrukturen. Die Basis bildet eine Vielzahl komplementär agierender und seit Langem kooperierender Hochschulen, außeruniversitärer Forschungseinrichtungen, Unternehmen, öffentlich-rechtlicher Körperschaften und Gruppen der Zivilgesellschaft. An der TU Clausthal sollen über einen ergänzenden außerschulischen Lernstandort unter dem Thema Circular Economy bisher gewonnene Erfahrungen und Wissen bezüglich der gesamtgesellschaftlichen Nachhaltigkeit in die Bevölkerung getragen und somit eine nachhaltige Entwicklung gefördert werden.
Fazit:
Die angestrebten Ziele zu Ablaufplanung und Durchführung des Projektes konnten erfüllt werden. Eine passende Schutzausrüstung für die SchülerInnenkann innerhalb des geplanten Kostenrahmens zur Verfügung gestellt werden.
Über die gesamte Durchführungsphase des Projektes werden Verlaufsberichte und Evaluationen durchgeführt, sodass eine ständige und unverzügliche Optimierung und Anpassung möglich ist.
Tiefbohroperationen zur Erschließung des geologischen Untergrunds stellen einen wesentlichen Kostenfaktor für Geothermieprojekte dar. Die weitere Verbreiterung der geothermischen Energiegewinnung soll unterstützt werden durch die Schaffung einer Technologie, die die Bohrkosten besonders in hartem Gestein deutlich reduziert. Aufbauend auf der zurückliegenden erfolgreichen grundlegenden Entwicklung eines mit Spülung betriebenen betriebsfesten Bohrhammers und durchgeführten ersten Tests im Laborbereich des Haupt-Antragstellers soll das Hammerbohrsystem in diesem Projekt optimiert werden. Dies erfolgt insbesondere anhand von Feldeinsätzen in Bohrungen. Auf der technologischen Basis des im Vor-Projekt entwickelten Labor-Prototypen werden neue feldgängige Prototypen für zwei verschiedene Bohrlochdurchmesser entwickelt, die für den Einsatz in flachen wie auch in tiefen Bohrungen geeignet sind. In einem ersten Schritt wird zunächst der vorhandene Labor-Prototyp weiter optimiert, mit Unterstützung durch begleitende Software-Simulationen. Daraus resultierende Erkenntnisse werden für die Auslegung und Konstruktion der neuen Feld-Prototypen genutzt. Nach Konstruktion, Fertigung, Montage und Funktionsüberprüfung im Labor werden diese dann zunächst in oberflächennahen Bohrungen auf dem Betriebsgelände des industriellen Projektpartners erprobt. Danach soll die Feldlabor-Einrichtung eines Dienstleisters der Bohrindustrie für weitere Tests in kontrollierter Umgebung genutzt werden. Der Einsatz in realen Geothermiebohrungen bildet die letzte und wichtigste Stufe der Ertüchtigung und Erprobung des Bohrhammers. Begleitend zu den Tests werden erforderlichenfalls weitere konstruktive und operative Verbesserungen vorgenommen. Das Projekt wird gemeinsam von dem übergeordnet leitenden Universitätsinstitut und den beiden industriellen Partnern aus der Bohrindustrie durchgeführt. Der technologische Stand am Ende des Projekts soll einen nachfolgenden Kommerzialisierungsprozess vorbereiten.
Ziel des Verbundvorhabens PARNES ist die Entwicklung eines Verfahren zur Nutzung von Füllstoffen der Reifenherstellung als Adsorbentien in einem neuen Verfahren der Abluftreinigung. Damit wäre eine produktionsintegrierte Nutzung der beladenen Materialien unter Einsparung von Erdgas und Strom der bisher notwendigen thermischen Abluftreinigung möglich. Aufgaben des CUTEC sind die experimentelle Entwicklung der Adsorption, besonders der Maximierung der Adsorptionskapazität der Materialien durch Optimierung verfahrenstechnischer Bedingungen, die messtechnische Begleitung der Versuche an der im Projekt durch Mixing Group in Freudenberg aufzubauenden Pilotanlage sowie die Mitarbeit bei der abschließenden ökonomischen und ökologischen Bewertung der konzeptionellen Modellanlage. Geplant ist, im AP 1 eine vorhandene Laboranlage in Kooperation mit ENVIROTEC auf Bewegtbett umzubauen, verschiedene Adsorbentien von Mixing Group zu testen, Verfahrensparameter zu variieren, Zusammenhänge zur Erzielung einer maximalen Beladung zu ermitteln und Bedürfnisse an das Adsorbens an Mixing Group zu übermitteln. Außerdem sollen Proben an Mixing Group für die Desorptionsversuche geliefert werden. Im AP 3 sollen dann die Ergebnisse der Parameterstudien der Laboranlage im Technikumsmaßstab verifiziert und optimiert werden. Dazu wird ein vorhandener Flugstromadsorber an einen Heißgaserzeuger (RTO oder TNV) und eine Lösemittelstation angeschlossen. Die Ergebnisse werden in Kooperation mit ENVIROTEC ausgewertet. Sie sollen für die Konzeption der Freudenberger Pilotanlage genutzt werden. In AP 5 werden die Versuche an selbiger messtechnisch begleitet. Zu nutzen ist nun die Ausstattung zu Emissionsmessungen in industriellen Abgasen und das langjährige Know how. In AP 6 werden dann Rechnungen zur CO2-Bilanzierung und die Unterstützung der ökonomischen Betrachtungen mit der dynamischen Wirtschaftlichkeitsbetrachtungen durchgeführt.