Ziel der Entwicklung

Das Ziel des Vorhabens bestand in der Entwicklung einer regenerierbaren Adsorberkartusche, die spezielle Adsorbermaterialien - vorzugsweise faserartige Kohlenstoffmaterialien - enthält, die einerseits eine hohe Adsorptionskapazität besitzen und andererseits sich aufgrund ihrer spezifischen Eigenschaften im Regenerationsprozess durch elektrische Energie erhitzen lassen und damit die adsorbierten Stoffe thermisch desorbiert werden. Durch die Regenerierbarkeit kann die Kartusche klein dimensioniert und unter entsprechend beengten Platzverhältnissen, z.B. in Hochhäusern, eingesetzt werden. Die Standzeit der Abgasreinigungsanlage wird durch die periodische Regeneration signifikant erhöht. Die Volumen- und Masseneinsparung ist ein wesentlicher Vorteil, der auch den Einsatz in mobilen Gerätschaften ermöglicht. Die zur periodischen Regenerierung notwendige Peripherie ist vergleichsweise gering. Die gezielte Regeneration eröffnet neue Applikationsmöglichkeiten, z.B. die Regeneration und damit die Rückgewinnung von Stoffen/Substanzen in Abhängigkeit von den Inhaltsstoffen des Abgasstromes, der behandelt werden soll. So ist bei Chargenproduktionen eine gezielte Rückgewinnung von Lösungsmittel und/oder preisintensiven leichtflüchtigen Reaktionsprodukten über entsprechende Fraktionssammler möglich.

Vorteile und Lösungen

Diese im Rahmen des Vorhabens entwickelte Kartusche inkl. Technologie ermöglicht eine zentrale oder dezentrale Reinigung von Abgas- bzw. Abluftströmen und kann für spezielle Aufgaben und Prozesse der Kunden zugeschnitten werden.
Größere Verantwortung gegenüber der Umwelt, Geruchsbelästigung und vor allem eine strengere Gesetzgebung haben dazu geführt, dass Abluftströme einer Reinigung unterzogen werden müssen. Der Einsatz von Abluftreinigungsanlagen ist dementsprechend für viele Betriebe und Einrichtungen zwingend notwendig. Anlagen zur Abgasreinigung gewinnen insbesondere durch neue gesetzliche Rahmenbedingungen weltweit zunehmend an Bedeutung.
Die wesentlichen Zielmärkte sind:
- räumlich und massebegrenzte Abgasreinigungsanlagen in Hochhäusern mit Austausch bzw. Regenerierung vor Ort,
- räumlich begrenzte Abgasreinigungsanlagen in mobilen Einrichtungen, wie z.B. Kreuzfahrtschiffen,
- chargenweise Absorption von Wertstoffen aus Abgasströmen der chemischen und verarbeitenden Industrie, bei der organische Lösungsmittel nicht vermieden werden können,
- Gewinnung von leichtflüchtigen Aroma- und Duftstoffen aus dem Abgas von Anlagen der Lebensmittelindustrie (z.B. Teebereitung),
- Die Anlagen werden für zahlreiche Anwendungen in den Bereichen Raffinerie, Petrochemie, Chemie, Stahlherstellung und Bergbau eingesetzt zur Wasserstoffgewinnung, Sauerstofferzeugung, Stickstofferzeugung, Kohlendioxidrückgewinnung und Kohlendioxidentfernung, Heliumgewinnung und Methanreinigung.
Auch Anlagen zur Gewinnung von Kohlendioxid als Kohlenstoffquellen für biologische (Stimulierung des Wachstums von Algen und Pflanzen im Gewächshaus) und chemische Verwertungsprozesse (Erzeugung von Polykarbonaten) werden im Rahmen der Kreislaufführung und Wiederverwertung von Kohlenstoff zunehmend von Interesse sein.
Die im Rahmen des Forschungsvorhabens entwickelte Kartusche inkl. des Verfahrens ist in allen Gebieten von Relevanz, bei denen im Rahmen der Produktion organische Dämpfe von Abgasen gereinigt oder getrennt oder aufgrund ihres Wertstoffcharakters zurückgewonnen werden sollen. Adsorptionsanlagen werden demnach in vielen unterschiedlichen Industriebereichen eingesetzt, wo eine zuverlässige und kosteneffiziente Trennung und Reinigung eines breiten Spektrums an Prozessgasen erforderlich ist.

Zielgruppe und Zielmarkt

Diese entwickelte Kartusche wird in Kooperation mit einem Industriepartner vermarktet. Dazu erfolgten bereits Patentanmeldungen in Europa und Asien. Die Technologie soll an Kunden aus dem Bereich der Luftreinhaltung und der Produktion von leichtflüchtigen Wert- und Aromastoffen verkauft werden. Am INC werden Auftragsmessungen zur Machbarkeit und Auslegung der Technologie für spezielle Fragestellungen durchgeführt.
Die Kunden der Luftreinhaltungstechnik kommen aus Industriezweigen, wie beispielsweise Abfallwirtschaft, chemische Industrie, Metall- und Holzindustrie, Kraftwerke, Automobilindustrie bis hin zur Papier- und Zellstoffindustrie. Daneben gibt es eine Reihe von Spezialgebieten wie z.B. die Absaugung von aerosolen Kühlschmierstoffen bei Werkzeugmaschinen, Lackieranlagen und Schweißrauchabsaugungen. Der Markt für diese Anlagen wird als umfangreich eingeschätzt.
Die während der Vorhabensbearbeitung generierten Ergebnisse und gesammelten Erfahrungen sollen auch im Rahmen weiterer Forschungsprojekte angewendet und vertieft werden.