Nominierungen

Nominierungen

Die Jury hat in diesem Jahr acht Unternehmen und zwei Forschungseinrichtungen für den Deutschen Rohstoffeffizienz-Preis nominiert. Die Gewinner des diesjährigen Wettbewerbs wurden am 16. Februar 2017 im Rahmen der Fachkonferenz „Rohstoffe effizient nutzen – erfolgreich am Markt“ ausgezeichnet.

Nominiert in der Kategorie „Unternehmen“

AMBERGER KAOLINWERKE
EDUARD KICK GMBH & CO. KG:

Als Rohstoff gewinnendes Unternehmen befinden sich die Amberger Kaolinwerke am Anfang der Wertschöpfungskette.

Drei Rohstoffe bzw. Mineralien gewinnen sie aus der Roherde an ihren Standorten in Hirschau-Schnaittenbach: Kaolin, Feldspat und Quarz. Über Jahrzehnte lag der Fokus des Unternehmens auf der Gewinnung und Aufbereitung von Kaolin für die Keramik- und Papierindustrie. Der sortenrein vom Quarzsand getrennte Feldspat wurde zudem in der Glasindustrie genutzt. Allerdings konnten nur 60 Prozent der Roherde genutzt werden – trotz zahlreicher Verbesserungen von Methoden und Verfahren. Erst das Nutzungskonzept, das im Jahr 2016 erfolgreich implementiert wurde, ermöglichte eine Verwertung der Roherde zu mehr als 90 Prozent. Kernelement der neuen Strategie war die Neuorientierung auf das Mineral Quarz und die Reduzierung der Kaolinproduktion. Die Produktion wurde dafür komplett geändert und an die neue Rohstoffsituation angepasst. Zudem wurde ein neues Sandwerk errichtet.

Mit vollem Erfolg: Durch die Effizienzsteigerung verlängert sich die Lebenszeit der Lagerstätte und somit auch die des gesamten Werkes um etwa 15 auf 40 Jahre; der spezifische Energieverbrauch konnte durch den Einsatz von hocheffizienter Prozesstechnologie um ca. zehn Prozent gesenkt werden.

BHS-SONTHOFEN GMBH:

Zwei Probleme hatten die Betreiber des MSW Mineralstoffwerks Südwest in Stuttgart mit ihrem Muschelkalk:

Zum einen ist das Gestein mit einem hohen Anteil von Lehm verunreinigt. Das macht die Verarbeitung wenig effizient. Zum anderen zwingt die Verunreinigung dazu, die bei der Verarbeitung anfallenden großen Mengen nicht vermarktbaren Materials auf dem eigenen Gelände aufwendig zudeponieren. Die BHS-Sonthofen GmbH, spezialisiert auf den Bau von Misch-, Zerkleinerungs-, Recyc-lingund Filtrationstechnik, schaffte es, die Ausbeute der Lagerstätte um rund 25 Prozent zu erhöhen und die Rohstoffeffizienz von bisher 65 bis 70 Prozent auf etwa 93 Prozent zu steigern. Mittel zum Zweck war ein modifizierter Doppelwellenmischer, der beim Mischen von Beton seit Jahren als Branchenstandard gilt. Im sogenannten Combimix-Verfahren ermöglicht der Zusatz einer geringen Menge von Weißfeinkalk, den Lehm sauber vom Gestein zu trennen, und es so wieder zu einem wertvollen Baustoff zu machen. Ganz nebenbei wird dabei auch der Energiebedarf für die Aufbereitung des Muschelkalks um fast 20 Prozent gesenkt. Und Millionen Tonnen bereits deponierten – also verloren geglaubten – Materials können „reaktiviert“ und wieder dem Markt zugeführt werden.

DER GRÜNE PUNKT –
DUALES SYSTEM DEUTSCHLAND GMBH:

Wenn Kunststoffflaschen recycelt werden, konnten sie bisher nicht wieder im Endverbrauchersegment zum Einsatz kommen.

Der Geruch und die sich ergebenden Farben standen einer solchen Verwendung entgegen. In einem neuartigen Verfahren ist es dem Unternehmen hinter dem allseits bekannten Grünen Punkt gelungen, ein Kunststoffgranulat herzustellen, dem eine weitere Verwendung im haushaltsnahen Bereich nichts mehr im Wege steht. Dazu werden die Packungen aus dem Verpackungsabfall des Gelben Sacks aussortiert, gesäubert und zu einem hochwertigen, recycelten Kunststoff-Rohmaterial (HDPE-Granulat, ein Polyethylen mit hoher Dichte) verarbeitet. Damit wird für Hersteller und Abfüller eine weitaus größere Produzentenverantwortung im Bereich „Verpackungen“ möglich, als es bisher und im Rahmen ihrer CSR-Strategien möglich gewesen ist. Einer der Pilotkunden, der schon heute mit dem „flaschentauglichen“ Granulat arbeitet, ist Henkel. Erstmals in Deutschland produziert das Unternehmen seine Flaschen mit 15 Prozent recyceltem HDPE. Ein weiterer Pilotkunde ist das Unternehmen Werner & Mertz, das für seine Verpackungen mit dem Deutschen Verpackungspreis in Gold in der Kategorie „Nachhaltigkeit“ ausgezeichnet wurde.

ERK ECKROHRKESSEL GMBH:

Auch für die Zukunftsmärkte der industriellen Energietechnik
und -effizienz gilt: Nur der ist gut aufgestellt, der stets aktiv am Wissensvorsprung arbeitet.

Die ERK Eckrohrkessel GmbH hat daher zehn Jahre Entwicklungsarbeit in den Bereich kompakte Wärmeüberträger investiert, also in die Frage, wie thermische Energie von einem Stoffstrom auf einen anderen übertragen werden kann. Das Ergebnis sind neue Rohrgeometrien mit strukturierten Oberflächen, die sogenannte „ERK Tube technology“. Sie ermöglicht eine deutlich höhere Wärmeübertragung als handelsübliche Rohre wie zum Beispiel Drall-, Spiral- oder Rippenrohre. Der Clou: Das Ausgangsmaterial sind handelsübliche Glattrohre, die allen Anlagenbauern bekannt sind. Im Vergleich zu konventionellen Apparaten mit Glattrohren ist die Wärmeübertragung durch die „ERK Tube technology“ etwa doppelt so groß. Das bedeutet entweder Materialersparnisse von 50 Prozent oder signifikante Leistungssteigerungen bei gleicher Baugröße. Heute sind die Rohrbündel- Wärmeübertrager und Kesselanlagen der ERK Eckrohrkessel GmbH in den verschiedensten Indust-riezweigen im Einsatz. Dazu gehören: Energietechnik, chemische Industrie, Lebensmittelindustrie, Schiffstechnik sowie der Behälter- und Apparatebau.

HAVELLÄNDISCHE ZINK-DRUCKGUSS GMBH & CO. KG:

Das auf das Produktionsverfahren Zinkdruckguss spezialisierte Unternehmen Havelländische Zink-Druckguss GmbH & Co. KG versteht sich selbst als eine Art „Grüne Fabrik“.

Dazu passt auch die neueste Entwicklung: Zincopor®, ein Zinkschaum, der sowohl ökologische als auch ökonomische Ansprüche erfüllt. Gegenüber herkömmlichen Druckgussprodukten spart Zincopor® beim Aufschmelzen bis zu 50 Prozent Material und Energie ein. Somit wird es möglich, Zink in Bereichen einzusetzen, die eigentlich Leichtmetallen vorbehalten sind. Weil es sich zur Veredelung von Oberflächen eignet, ist Zincopor® insbesondere für die Automobilindustrie interessant. Zudem benötigt Zincopor® keinerlei giftige oder bedenkliche Zusatzstoffe und ist zu 100 Prozent rückschmelz- und damit recyclingfähig. Seit 2008 befindet sich Zincopor® im Serienprozess. Mit einem Schalthebel für AMG-Mercedes und einem Lenkrollengehäuse wurde bereits ein Preis im internationalen Zinkdruckgusswettbewerb gewonnen – ein weiterer Beweis für den Stellenwert des Verfahrens.

PROASSORT GMBH:

Obschon Deutschland international den höchsten Pro-Kopf-Zinnverbrauch hat, gibt es bis heute keine effiziente Technologie, um dieses Material zu recyceln.

Allein bei der Produktion von verzinnten Halbzeugen aus Kupferlegierungen, die im großen Stil in der Elektro- und Elektronikindustrie zum Einsatz kommen, entstehen jährlich zwischen 40.000 und 50.000 Tonnen Schrott. Dieser wird meist in Raffinationshütten aufbereitet. Das Kupfer wird dabei zu Kathoden umgearbeitet. Alle anderen Legierungselemente wie zum Beispiel Zink werden verdampft oder verschlackt und als Zinnderivat zu komplexer mehrstufiger Zinnrückgewinnung ins Ausland gegeben. Die Proassort GmbH entwickelte vor diesem Hintergrund eine neue Entschichtungstechnologie. In einem ersten Schritt werden die verzinnten Kupferschrotte in einem Schwingrinnen-Beizreaktor blank gebeizt. Daran anschließend kann das Zinn als Zinnoxid aus der Beizlösung dekantiert und verlustfrei sowie mit optimaler Wertschöpfung in konventionellen Schmelzöfen zu metallischem Zinn reduziert werden. Insgesamt erfordert dieses Verfahren weniger als ein Zehntel der Energie, die derzeit in Raffinationshütten für das Recycling von Zinn verbraucht wird und trägt somit zur Sicherung der inländischen Zinnversorgung bei.

RAUSCH THERM-STEIN GMBH:

Die dämmende Außenwand eines Wohngebäudes wird heute überwiegend mit einem aus Erdöl produzierten Wärmedämmverbundsystem erstellt.

Die Rausch Therm-Stein GmbH entwickelte eine erdölunabhängige Alternative: ein Dämmsystem basierend auf porös glasigem Vulkangestein, dem sogenannten Bimsstein, gefüllt mit Mineralschaum. Der Vorteil ist dabei nicht nur, dass Bimsbaustoffe dem Bundesverband für Leichtbeton zufolge die nachhaltigsten Wandbaustoffe am Markt sind. Das Dämmsystem der Rausch Therm-Stein GmbH erfüllt zudem sämtliche normativen Anforderungen in puncto Wärmeschutz, Schallschutz und Brandschutz. Darüber hinaus kann das Wandsystem durch den Einsatz von ausschließlich mineralischen Produkten am Ende der Nutzungsdauer komplett recycelt werden. Somit wird zukünftig weniger Deponieraum für die Entsorgung von Mischabfällen aus dem Bauwesen benötigt. Zudem wird eine beträchtliche CO2-Einsparung erreicht, da der hochwärmedämmende Baustoff am Ende seiner Nutzungszeit keine thermische Verwertung benötigt, sondern zu 100 Prozent recycelt wird. Das bedeutet eine effiziente Nutzung für die Rückgewinnung oder für die Substitution von Rohstoffen.

ROSSWAG GMBH:

In einem Schmiedebetrieb fallen jährlich mehrere Tonnen Schmiedereste an, die meist in Form von Metallschrott verloren gehen.

Davon betroffen ist auch die Rosswag GmbH, die größte Freiformschmiede Süddeutschlands. Das Unternehmen entwickelte ein innovatives Recyclingverfahren. Sie schafften es, aus Schmiederesten durch erneutes Aufschmelzen und anschließendes Verdüsen ein feinkörniges Metallpulver herzustellen, das wiederum mittels Metall-3D-Druck (Selektives Laserschmelzen, SLM) auf geschmiedete Bauteile gedruckt werden kann. Durch die Kombination aus Metallpulverherstellung aus Schmiederesten sowie den beiden Fertigungsverfahren Schmieden und Selektives Laserschmelzen entstehen ressourceneffiziente Hybridbauteile, die voll auf den Gedanken des geschlossenen Kreislaufes einzahlen. Bislang wird das Verfahren noch getestet. Die potenziellen Einsatzbereiche in Luft- und Raumfahrt, Medizintechnik oder Fahrzeug-, Maschinen- und Anlagenbau sind jedoch zahlreich. Die Fachjury des Deutschen Innovationspreises haben sie auf jeden Fall schon überzeugt – 2016 war die Rosswag GmbH unter den Finalisten.

Nominiert in der Kategorie „Forschungseinrichtung“

FRAUNHOFER-INSTITUT FÜR SILICATFORSCHUNG ISC:

Lithium-Ionen-Batterien sind eine Schlüsseltechnologie für die Elektromobilität und die deutsche Energiewende.

Dafür notwendige Rohstoffe wie Cobalt, Graphit, Kupfer und Lithium sind jedoch nur begrenzt verfügbar. Um die Batterien mit Blick auf ihren Rohstoffbedarf, ihre Effizienz und ihre Lebensdauer zu verbessern, entwickelte das Fraunhofer-Institut für Silicatforschung ISC an seinem Zentrum für Elektromobilität Bayern FZEB eine innovative Hybridpolymer-Schutzschicht. Darauf aufbauend und in enger Zusammenarbeit entwickelt die Projektgruppe IWKS passende Substitutionsstrategien und Recyclingkonzepte. Die neuartige Beschichtung schützt das Elektrodenmaterial während des Batteriebetriebs. So ermöglicht sie einen deutlich effizienteren und länger stabilen Betrieb der modifizierten Batteriezellen und damit der gesamten Batterie als mit unbeschichteten Materialien. Durch die Verwendung des neuen Hybridpolymers konnte nicht nur eine annähernd doppelt so lange Lebensdauer nachgewiesen, sondern auch ein neues Feststoffbatterie-Zelldesign ermöglicht werden, das zu einer höheren Sicherheit und Nachhaltigkeit von Batterien beiträgt. Die speziellen Beschichtungen können außerdem für ein effizienteres Batterierecycling eingesetzt werden, indem zurückgewonnene Elektrodenmaterialien für einen direkten Wiedereinsatz aufbereitet werden.

TU DRESDEN: INSTITUT FÜR TEXTILMASCHINEN UND TEXTILE HOCHLEISTUNGSWERKSTOFFTECHNIK (ITM)

Schonenden Verarbeitung von recycelten Carbonfasern (rCF).

Trotz des steigenden Einsatzes von Carbonfasern gibt es bis heute keine effizienten Technologien zur schonenden Verarbeitung von recycelten Carbonfasern (rCF), die die hervorragenden Eigenschaften der rCF ausschöpfen können. Bisher entwickelte Bauteile aus rCF weisen prinzip- und materialbedingt sehr geringe, nicht tolerierbare Verbundfestigkeiten gegenüber Original-Carbonfasern auf. Mitarbeiter des Instituts für Textilmaschinen und Textile Hochleistungswerkstofftechnik an der TU Dresden entwickelten ein weltweit unikates Verfahren, das eine schonende Verarbeitung der rCF zu neuartigen Hochleistungshybridgarnen erlaubt. Mit diesen Garnen lassen sich Bauteile bei höchster Materialeffizienz und Nachhaltigkeit in komplexer Geometrie für Leichtbauanwendungen in sehr kurzen Taktzeiten kostengünstig fertigen. Die entwickelte Prozesskette bzw. Hochleistungshybridgarne werden aktuell von der Industrie aufgegriffen, um im Rahmen des BMBF-Projekts zur Förderung der Elektromobilität in Deutschland in die Industriereife überführt zu werden. Dadurch wird sie einen sehr hohen Beitrag zum Umweltschutz und zur Ressourcenscho-nung leisten sowie der Durchbruch in der Elektromobilität und weiteren Zukunftsfeldern erzielt. Die Markteinführung ist in den nächsten zwei Jahren geplant.