Ausgangssituation:
Über 90 % des Energieverbrauchs von Kühl- und Gefriergeräten werden zur Aufrechterhaltung der Temperaturdifferenz zwischen Geräteinnenraum und Geräteumgebung aufgebracht. Zur Reduzierung des Energieverbrauchs ist daher die Verbesserung der thermischen Isolierung ein wesentlicher Ansatzpunkt. Darüber hinaus steht für Liebherr im Fokus, von der Entwicklung, über die Produktion entlang der gesamten Prozesskette nach ökologischen Aspekten zu arbeiten. Mit dem Vorhaben sollte der von der LHG beschrittene Weg der Energieeinsparung, Umweltschonung und Nachhaltigkeit von der Entwicklung über die Produktion bis hin zum Recycling konsequent fortgesetzt werden.
Ziele / Lösungsansatz / Umwelteffekte:
Das Vorhaben zielte auf die erstmalige großtechnische Umsetzung eines vollkommen neuartigen Fertigungsprozesses für Kühl- und Gefriergeräte. Die Anlage sollte eine hohe Ressourcen- und Energieeffizienz im Fertigungsprozess, wie auch einen gegenüber dem Stand der Technik signifikant niedrigeren Energieverbrauch in der Gerätenutzung über die gesamte Lebensdauer ermöglichen. Weiterhin sollten eine verbesserte Reparierbarkeit und Recyclingfähigkeit der Geräte erreicht werden. Der Lösungsansatz umfasste im Kern einem neuartigen, technisch komplexen, hochautomatisierten Struktur- und Formgebungsprozess zur Umsetzung eines neuartigen Konstruktionsprinzips zur thermischen Isolation von Kühl- und Gefriergeräten. Unter innovativer Anwendung des Prinzips der Vakuumwärmedämmung wird dabei – dem Aufbau und dem Funktionsprinzip herkömmlicher Vakuumisolationspaneele (VIP) folgend – ein geometrisch komplexer, thermisch hocheffizient isolierender Vakuumgerätekörper nebst Vakuumgerätetür aufgebaut. Die Außenhülle der Vakuumkörper besteht aus einer Hochbarrierefolie, die das Vakuum inklusive des als Kernmaterial eingesetzten Perlits umschließt. Der entstehende Sandwichverbund aus Vakuumkörper, Innenbehälter (Kunststoff) und Außenhülle (Stahlblech) verleiht der Gehäusestruktur in Verbindung mit der Materialsteifigkeit des Perlits die erforderliche Steifigkeit. Die umgesetzte Fertigungsanlage umfasst die Prozessschritte Formgebung, Deckschichtanbringung und Evakuierung und ist auf eine Produktion von 50.000 Geräten pro Jahr ausgelegt. Die Geräte erreichen die Energieeffizienzklasse A, die Technologe erhielt den Namen BluRoX. Das Vorhaben wurde technisch erfolgreich umgesetzt und die erwarteten Umwelteffekte erreicht. PUSchaum als Dämmstoff entfällt ebenso wie ergänzende VIP, die in herkömmlichen sehr energieeffizienten Geräten zur Verbesserung der thermischen Isolation zum Einsatz kommen. Dies, in Verbindung mit einer modularen Kapselung der Kühltechnik, ermöglicht gegenüber dem Stand der Technik eine deutlich verbesserte Reparierbarkeit und Recyclingfähigkeit. Die Ergebnisse des Messprogramms zeigen auf, dass gegenüber einem repräsentativen Referenzgerät über Herstellung und mindestens 17-jähriger Nutzungsphase pro Gerät insgesamt rd. 1,6 MWh Energie und rd. 800 kg Treibhausgasemissionen (THG-Faktor: 0,498 kg/kWh) eingespart werden. Über eine angenommene 10-jährige Nutzungsdauer der Anlage und die – durch die mindestens 17-jährige Lebensdauer der Geräte – lange Wirkungsdauer der Energieeffizienzeffekte lässt sich auf Basis aktueller Stückzahlenprognosen eine kumulierte Energieeinsparung von mindestens 450 GWh und eine Reduzierung von Treibhausgasemissionen in Höhe von mindestens 224 kt durch das Vorhaben erzielen. 33 % der Einsparungen entfallen auf die Herstellung und 67 % auf die Nutzungsphase der Geräte.
Quelle: Forschungsbericht
Die Menge an Kieselgurschlamm, die in einer Brauerei bei der Bierfiltration anfällt, ist erheblich. Eine Wiederaufbereitung ist gegenüber einer unzulässigen Abgabe in den Abwasserkanal sehr aufwendig und teuer. Vielen Brauereien bleibt dann nur noch die Entsorgung über die Deponien. Heute erfolgt die Entsorgung in der Regel auf Hausmülldeponien. Von diesen wird in der Regel eine wasserarme Form der Kieselgur gefordert, da bei einer sehr nassen Gur die Abraumhalde abrutschen kann. Nach den Zuordnungskriterien der TA Siedlungsabfall wird eine Ablagerung auf Deponien der Klasse I oder II künftig, spätestens ab 2005, nicht mehr möglich sein. Ziel des Projektes ist es, einem Umwelt entlastenden Ersatzstoff aus modifizierter Cellulose für die Anschwemmmaterialien Kieselgur und Perlite mehr Anwendungsnähe zu ermöglichen. Es soll eine mobile Filtrationsanlage konstruiert und aufgebaut werden. Die Anlage soll in einer Brauerei unter Zugriff auf Unfiltrat aus dem laufenden Produktionsprozess parallel zur vorhandenen Anlage betrieben werden. Auf Basis der Ergebnisse sollen Anpassentwicklungen vorgenommen und eine Optimierung des Herstellverfahrens erarbeitet werden. Um unabhängig von den betrieblichen Einrichtungen in einer Brauerei Versuche zu fahren, wurde eine mobile Filtrationsanlage konzipiert und gebaut um im 'Miniplant'-Maßstab die Verhältnisse in einer Brau-erei nachzustellen. Zunächst wurden im Technikum der Firma E. Begerow GmbH & Co. mit einer Biermodelllösung Versuche mit unterschiedlichen Anschwemmmaterialien durchgeführt. Nach Abschluss der Technikumsversuche wurde das neue Verfahren in einer Brauerei unter Zugriff auf Unfiltrat aus dem laufenden Produktionsprozess parallel zur vorhandenen Anlage betrieben. Die Eignung der Einsatzstoffe wurde anhand der Trübungsreduzierung unter Berücksichtigung von sensorischen Auswirkungen auf das Filtrat überprüft. Das Filtrierhilfsmittel wird nach der Filtration regeneriert und wiederverwendet. Aufgrund der Ergebnisse wurde die Rezeptur des Anschwemmmaterials variiert und die Dosiermengen optimiert. Parallel wurde das Herstellverfahren der cellulosischen Ersatzstoffe variiert und auf Praxistauglichkeit untersucht.
Duengungsversuche mit Magnesiumsulfat und Magnesiumoxid brachten im Fichtelgebirge aber auch im Schwarzwald positive Ergebnisse. Es wird jedoch befuerchtet, das MgSO4 die Boeden zusaetzlich versauert und MgO verstaerkt Nitrat freisetzt. Deshalb wird beabsichtigt, mit 'sanft' und nachhaltig wirkenden Duengerformulierungen wie 'Perlite' zu experimentieren. Dieses Produkt soll Mg langsam freisetzen, die Sorptionseigenschaften und damit die Puffereigenschaften der Boeden verbessern und auf diese Weise zu einer nachhaltigen Sanierung versauerter Waldboeden beitragen. Zur Ueberpruefung dieser Vorstellung wird beabsichtigt, den Einfluss von 'Perlite' auf physikalische und chemische Bodeneigenschaften (einschliesslich Sickerwasser) sowie auf den Ernaehrungs- und Schadenszustand der Fichten in NO-Bayern zu studieren.
Verbesserung des Expansionsprozesses von Perliten. - Verbesserung der physikalischen und chemischen Eigenschaften expandierter Perlite. - Entwicklung neuer Baumaterialien mit funktionalen Eigenschaften wie Akustikputz, Feuerdaemmputz und -platten, Maschinenputz mit leichter Verarbeitung, Fugenspachtelmassen mit hoher Flexibilitaet.