Die Forschenden des Fraunhofer UMSICHT haben sich dem Ziel verschrieben, die Welt ein wenig besser zu machen und den Wandel in eine nachhaltige Gesellschaft mitzugestalten. Seit 30 Jahren entwickeln sie am Standort in Oberhausen effiziente Prozesse, umweltschonende Technologien und nachhaltige Produkte, die unsere Umwelt schützen. Von Beginn an ist der UMSICHT-Förderverein als wichtiger Unterstützer und Partner mit an Bord. Der Verein verschafft dem Fraunhofer UMSICHT nicht nur Zugang zu einem hervorragenden Netzwerk aus Politik, Wirtschaft und Industrie. Eine wichtige Aufgabe besteht auch in der Förderung von Projekten. »Wir setzen uns dafür ein, dass nachhaltigen Technologieentwicklungen der Boden bereitet wird«, so Bernd Homberg, Technischer Vorstand der Energieversorgung Oberhausen AG (evo) und Vorsitzender des UMSICHT-Fördervereins. »Durch unsere Anschubfinanzierung stoßen wir beispielsweise innovative Projekte an.« In diesem Jahr erhielten die Forscher*innen-Teams Alina Gawel und Marc Greuel sowie Martin Nieberl und Maximilian Schinhammer eine finanzielle Zuwendung von je 10 000 Euro für ihre Forschungsvorhaben.

Schwermetalle aus dem Grundwasser adsorbieren

Die Überschreitung von Schwermetallgrenzwerten im Grundwasser stellen ein weltweites Problem dar. Konventionelle Reinigungsverfahren wie das Pump-and-Treat-Verfahren, bei dem verunreinigtes Grundwasser an die Oberfläche gepumpt, behandelt und dann einem Fließgewässer zugeführt wird, sind jedoch häufig kostenintensiv und langwierig. Eine Alternative dazu bietet die sogenannte in-situ-Grundwassersanierung, bei der die Aufreinigung direkt im Grundwasserleiter stattfindet. Dabei bilden eingespülte Partikel eine Durchflussbarriere, in der die hochgiftigen Schwermetalle festgehalten und ihre Verbreitung und Exposition verhindert werden. Alina Gawel und Marc Greuel, die am Fraunhofer UMSICHT ihre Doktorarbeiten schreiben, erforschen im Projekt »Sapsorber« den Einsatz Saponit-basierter Mineralien. Die synthetischen Tonminerale bieten vielversprechende Voraussetzungen: Sie sind umweltverträglich, kostengünstig und lassen sich vielfältig modifizieren. Alina Gawel und Marc Greuel stellen Saponit-Minerale her, charakterisieren diese und untersuchen die Sorptionseigenschaften für Schwermetalle. Mit Hilfe der Förderung sollen diese Forschung in Form zweier Abschlussarbeiten vorangetrieben und Materialien für das Upscaling der Adsorberherstellung beschafft werden.

Effektiveres Kunststoffrecycling durch Schaumflotation

Insbesondere stark verunreinigte und gemischte Kunststoffe werden heutzutage kaum recycelt, sondern meist in Müllverbrennungsanlagen thermisch verwertet. Dadurch gehen wertvolle Rohstoffe verloren, und es entstehen klimaschädliche CO₂-Emissionen. Unter dem Projekttitel »Flotte Kunststoffe« wollen Martin Nieberl und Maximilian Schinhammer das Recycling komplexer Kunststoffabfälle mittels Schaumflotation verbessern. Dabei handelt es sich um ein mechanisches Trennverfahren, das Feststoffmischungen anhand ihrer Oberflächeneigenschaften (Benetzbarkeit mit Wasser) sortiert. »Aus bisher nicht recycelbaren Kunststoffabfällen entstehen sortenreine Kunststoffrezyklate«, erklären die Forschenden. Diese eignen sich im Nachgang zur Weiterverarbeitung zu hochwertigen neuen Produkten wie z. B. Stoßdämpfer oder Sammel- und Transportbehälter. Des Weiteren können mittels Schaumflotation schadstoffbelastete und/oder störende Kunststoffe abgetrennt werden, was die Qualität und den Wert der übrigen Kunststofffraktion erhöht. Die Förderung durch den UMSICHT-Förderverein wird verwendet, um in einer Reihe von Experimenten den Einfluss unterschiedlicher Flotationsparameter auf Reinheit und Ausbeute der Kunststoffrezyklate zu bestimmen. So werden die wissenschaftlich-technischen Grundlagen für den Up-Scale der Technologie geschaffen. Ziel des Projekts »Flotte Kunststoffe« ist, die Schaumflotation aus dem Labormaßstab schrittweise hin zu einer industriell implementierbaren Technologie zu entwickeln, um so das Kunststoffrecycling zu verbessern und einen Beitrag zum Umwelt- und Klimaschutz zu leisten.

Masterarbeit: Optimale Quartiersversorgung

Der UMSICHT-Förderverein gratulierte den Forschenden virtuell im Rahmen der Mitgliederversammlung. Weitere Gratulationen gingen auch an Sonja Witkowski, deren Masterarbeit »Entwicklung und Optimierung verschiedener Betriebskonzepte für thermische Speicher in Wärmenetzen zur Quartiersversorgung« mit 500 Euro prämiert wurde. Die Arbeit wurde vom Fraunhofer UMSICHT sowie der TU Dortmund betreut und beschreibt ein Konzept zur Wärmeversorgung eines Quartiers, wobei Blockheizkraftwerk, Wärmenetz, zentraler und dezentrale Speicher als eine energetische Einheit gesehen werden. Ihr Augenmerk richtet Sonja Witkowski auf die dezentralen Speicher: »Neben der Entwicklung und Analyse von Betriebskonzepten für diese Speicher im Wärmenetz habe ich die Leistungsflüsse im Quartier detailliert betrachtet.« Unter Berücksichtigung verschiedener Wärmelastkonstellationen und Speichergrößen werden schließlich Rückschlüsse auf die Effizienz dieser Möglichkeit der Wärmeversorgung gezogen.

Informationen zum UMSICHT-Förderverein

Der Verein zur Förderung der Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik e. V. (UMSICHT-Förderverein) ist ein wesentliches Element des lebendigen und leistungsfähigen Umfelds des Fraunhofer-Instituts UMSICHT. Die Mitglieder des Vereins unterstützen das Institut bei der Realisierung Entwicklungsideen von Forschungs- und in den Bereichen Energie, Prozesse und Produkte. Darüber hinaus beteiligt sich der Verein an der Veranstaltung von Kongressen und Seminaren, fördert Nachwuchs- und Gastwissenschaftler. Der UMSICHT-Förderverein schreibt den UMSICHT-Wissenschaftspreis aus.

Der UMSICHT-Förderverein ist offen für neue Mitglieder. Weitere Informationen finden Sie unter https://umsicht-foerderverein.de/.