Teilnehmer R-Sch - ULV Leoben

Bewertung von Geothermieprojekten
Berücksichtigung zukünftiger Emissionskosten in der Wirtschaftlichkeitsberechnung
bei Projekten zur Energieerzeugung und im Speziellen bei der geothermischen
Energiegewinnung.
In Zusammenarbeit mit der OMV AG bzw.
„OMV Future Energy Fund“ werden, anhand
dieses Konzeptes, zukünftige Geothermieprojekte
ökonomisch-ökologisch bewertet,
Optimierungspotenziale ermittelt und Möglichkeiten
für weitere technologische Entwicklungen
aufgezeigt.
Der Schwerpunkt liegt im Bereich der Tiefen
Erdwärmesonden, da für die OMV AG
in erster Linie die Nachnutzung von ausgeförderten
Erdöl- und Erdgasbohrungen bzw.
von Fehlbohrungen interessant ist.
Alexander Rabengruber
Lehrstuhl für Wirtschafts- und Betriebswissenschaften
an der MUL seit: 2008
Email: alexander.rabengruber@wbw.unileoben.ac.at
wbw.unileoben.ac.at
Zur Person:
Abgeschlossenes Studium für Petroleum Engineering an der MUL
Wissenschaftlicher Mitarbeiter am Lehrstuhl für Wirtschaft- und
Betriebswissenschaften
Bei Neuinvestitionen in Energieerzeugungsanlagen
muss mit einer Nutzungsdauer von bis zu 40
Jahren gerechnet werden, weshalb eine Berücksichtigung
von zukünftigen Kosten naheliegend
ist. Basierend auf möglichen ökologischen Kosten
(z.B. CO 2 -Emissionskosten) können Szenarien
für einen „ökologischen“ Energiepreis und dessen
Entwicklung abgebildet werden. Durch die
Beachtung von ökologischen Kosten können die
Risiken bei einer Neuinvestition von Energieerzeugungsanlagen
minimiert und die Wirtschaftlichkeit
erhöht werden. Weiters können bei der
Planung und Entwicklung präventive Maßnahmen
im Bereich der Anlagenkonzeption und der Technologie-/Materialauswahl
getroffen werden.
Forschungspartner:
Forschungsschwerpunkte:
Energiemanagement
Sustainability Management
Technologie und Innovationsmanagement

Dünnschichtuntersuchungen mittels
3D-Atomsonde
Implementierung und Anwendung von 3D-Atomsonde (3D-APT) auf die Untersuchung
metastabiler Systeme in nanostrukturierten Metallnitrid-Hochleistungsschichten.
Um die Umwandlungs- bzw. Zerfallsprozesse
dieser mikrometerdicken Hochleistungsmaterialien
unter Einsatzbedingungen
besser zu verstehen, ist das
Hauptaugenmerk dieser Arbeit auf den
Gewinn grundlegender Erkenntnisse auf
dem Gebiet der Phasenumwandlungen
gerichtet.
Hierfür wird neueste laserunterstützte
Atomsondentomographie eingesetzt um
die auftretenden Umwandlungen auf
atomarer Ebene zu beobachten.
Richard Rachbauer
Department für Metallkunde und Werkstoffprüfung
an der MUL seit: 2002
Email: richard.rachbauer@unileoben.ac.at
depmw.unileoben.ac.at
Zur Person:
1997-2001: Militärrealgymnasium
2002-2008: Werkstoffwissenschaften (MUL)
derzeit: Dissertant in der Arbeitsgruppe Nanostrukturierte
Materialien (Leitung: Priv.-Doz. Dr. Paul Mayrhofer)
Neben dem Einsatz als Verschleiß-, Oxidations-,
oder Korrosionsschutzschichten,
sind nanostrukturierte Metallnitridschichten
heutzutage besonders in der
Mikroelektronik aber auch Medizintechnik
weit verbreitet.
Durch ihren Herstellungsprozess werden
diese Schichten weitab des thermodynamischen
Gleichgewichts abgeschieden
und bieten im Einsatz oft durch
chemische und strukturelle Umwandlungen
einzigartige Eigenschaften.
Forschungspartner:
Forschungsschwerpunkte:
Untersuchung von Phasenübergängen in metastabilen
Nitridschichten.
Implementierung von 3D-Atomsondentomographie in
Dünnschichtforschung

Bakterien bildeten Pb-Zn-Erze
Mikrobielle Prozesse waren wesentlich für die Bildung der Pb-Zn Lagerstätte
Bleiberg verantwortlich. Dies wird belegt durch biogene Mikro- und Nanostrukturen
und Schwefelisotope.
Im FE-REM Bild rechts sind Nanometer-große Kügelchen
von ZnS und längliche Mikrofilamente von
Bakterien in einem Hohlraum in Zinkblende (ZnS)
erkennbar. Die ZnS-Nanokügelchen sind die Stoffwechselprodukte
von Sulfat-reduzierenden Bakterien
und Bausteine der Zinkblende. Bakterien waren
unmittelbar an der Ausscheidung von ZnS und damit
der Bildung der Pb-Zn Erze beteiligt. Dieses Projekt
wurde dankenswerterweise durch die ÖAW, Kommission
für Minerallrohstoffforschung, finanziert.
Henryk Kucha
Lehrstuhl Mineralogie und Petrologie
seit 1978 regelmäßig als Gastforscher an der MUL
Email: kucha@geol.agh.edu.pl
Johann Raith
Lehrstuhl Mineralogie und Petrologie
an der MUL seit: 1988
Email: johann.raith@unileoben.ac.at
institute.unileoben.ac.at/mineralogie/Raith/
JR-D.html
Die größten Blei-Zink Lagerstätten in den Alpen
wurden im Raum Bleiberg bis 1993 abgebaut. Sie
sind an Karbonatgesteine der Oberen Trias gebunden.
In einigen Erzhorizonten (1. Cardita, Schwellenfazies)
treten rhythmisch gebänderte Erze auf.
Die dunklen Bänder („mat“) in der Erzprobe links
sind ZnS-mineralisierte Biofilme. Sie bestehen aus
fossilen Bakterien-Kolonien. Die leichten Schwefelisotope
(δ 34 S = –28 ‰) sind das Ergebnis biogener
Sulfatreduktion und unterstützen diese Deutung.
Forschungspartner:
University of Mining and Metallurgy, Krakow, Poland
Forschungsschwerpunkte:
Entstehung von Erzlagerstätten in unterschiedlichen
geologischen Bildungsräumen; Neue Minerale;
Mikroanalytische Untersuchungsmethoden;
Datierung von Erzen und Gesteinen

Hardware in the Loop Simulation
Ziel dieser Methode ist es, Steuerungsabläufe ohne Anbindung von mechanischen
und elektronischen Komponenten zu testen.
Gerhard Rath
Lehrstuhl für Automation
an der MUL: 1996
Email: gerhard.rath@unileoben.ac.at
automation.unileoben.ac.at
Gerold Probst
Lehrstuhl für Automation
an der MUL seit: 1996
Email: gerold.probst@unileoben.ac.at
automation.unileoben.ac.at
Das Verhalten der Systeme wird hierfür nachgebildet
und die Daten werden an die Steuerung
übergeben. Somit können die Programme auf
ihre Funktionalität geprüft werden, ohne die
tatsächliche Anlage zu betreiben.
Folgende Vorteile ergeben sich daraus:
• Training ohne Produktionsausfall
• Optimierung des Bedienerverhaltens
• Fehlersimulation
• Wiederholen von Fehlerszenarien möglich
• Keine Beschädigung der Anlage
Anwendungsbeispiele:
• Prüfung der Regelung einer Bergmaschine
• Trainingssimulator für einen Walzenwechsel
Forschungspartner:
voestalpine Schienen GmbH
Sandvik Mining and Construction G.m.b.H
Forschungsschwerpunkte:
Automatisierungstechnik
Hydraulische Maschinen
Regelungstechnik
Software Entwicklung

Reservoirgeologie – Ölfeld Trattnach
Ein geologisches Modell des Ölfeldes Trattnach (OÖ) wurde basierend auf 3D
Seismik und Bohrungsdaten erstellt. Ziel des Projektes ist es, die Produktivität
des Feldes zu erhöhen und zusätzliche Reserven zu identifizieren.
Cenoman wurde zunächst ein Störungsmodell
und darauf aufbauend ein 3D Grid (100 * 100 m
Raster) erstellt, in welches die Horizonte eingebaut
wurden. Nach einer Tiefenkonvertierung und der
3-Teilung des Reservoirhorizontes (CET1, CET2,
CET3) wurden diese in 1 m dicke Zellen unterteilt,
denen petrophysikalische Eigenschaften (Porosität,
Permeabilität, Wassersättigung) zugewiesen wurden.
Abb. 2 zeigt die Basis des Cenomans und die
Einheiten CET1 – CET3 entlang von Profilschnitten.
Das neue geologische Modell wird nun an die Erdölingenieure
der MUL zur Optimierung der Produktion
weitergeleitet.
Doris Reischenbacher
Lehrstuhl für Erdölgeologie
an der MUL seit: 2008
Email: doris.reischenbacher@unileoben.ac.at
www.unileoben.ac.at/erdoelgeologie
Ko-Autor: R. Sachsenhofer
Zur Person:
Studium der Angew. Geowissenschaften und Dissertation am
Department Angew. Geowissenschaften und Geophysik (MUL)
derzeit: Univ.-Ass. am Lehrstul für Erdölgeologie
Walther E. Petrascheck-Preisträgerin 2009
Das Ölfeld Trattnach befindet sich im oberösterreichischen
Teil der Molassezone. Seit dem Jahr
1975 wird aus bis zu 40 m mächtigen, glaukonitischen
Cenoman-Sandsteinen (Abb. 1) Öl
gefördert. Die Cenoman-Sandsteine (Oberkreide)
werden in 3 Einheiten (CET1, CET2, CET3) untergliedert,
wobei der tiefste Horizont (CET3) das
höchste Kohlenwasserstoffpotential aufweist. Für
die Erstellung des geologischen Lagerstättenmodells
wurden von der RAG ein 3D Seismik-Datensatz
und Bohrungsinformationen zur Verfügung
gestellt.
Nach der Interpretation von reservoirrelevanten
Störungen und der Horizonte Top und Basis
Forschungspartner:
Forschungsschwerpunkte:
Reservoirgeologie, Beckenanalyse, Kohlengeologie

Optimierung der Ferrolegierungsherstellung
Berechnung der optimalen Möllerzusammensetzung mittels neuronaler Netzsoftware
bei der Ferromolybdänherstellung.
Diagramm sind die thermodynamisch ermittelten
Werte der Enthalpie den prognostizierten
Werten gegenübergestellt.
Die Ergebnisse der Modellierung mussten in
weiterführenden Versuchen verifiziert werden.
Hierzu erfolgte die Durchführung von 50
Testreihen, wobei 25 mit optimierter Möllermenge
und der Rest mit der herkömmlichen
Möllermenge abgebrannt worden ist. Als Qualitätsmerkmal
für die Versuche kam der Molybdängehalt
in der Schlacke zur Anwendung. Es
ist zu erkennen, dass die optimierten Abbrände
einen deutlich geringeren Molybdänwert in der
Schlacke aufweisen, was auf eine bessere Ausbeute
schließen lässt.
Robert Ressel
Nichteisenmetallurgie
an der MUL seit: 2005
Email: robert.ressel@unileoben.ac.at
www.nichteisenmetallurgie.at
Zur Person:
Diplomstudium Metallurgie
seit 2005: Doktorand an der Nichteisenmetallurgie
Ziel des Projektes war die Erstellung eines Modells,
welches in Abhängigkeit von der Zusammensetzung
der Roh- und Hilfsstoffe eine optimale Möllerzusammensetzung
berechnen soll. Weiters wird die Zusammensetzung
des Metalls, die Viskosität der Schlacke,
die Enthalpie des Prozesses und der Schmelzpunkt der
Schlacke prognostiziert. Hierzu ist es erforderlich, ca.
4000 Abbrände thermodynamisch zu berechnen und
daraus ein neuronales Netz zu erstellen.
Für die Generierung des Modells wurde die Zusammensetzung
des Möllers von 41 Molybdänrohstoffen
hinsichtlich der Zugabe von Aluminium, Silizium, Eisen
und Walzenzunder variiert. In dem nebenstehenden
Forschungspartner:
Forschungsschwerpunkte:
Aufarbeitung von Reststoffen
Recycling von Refraktärmetallen
Prozessoptimierung bei der Ferrolegierungsherstellung
Modellierung mit neuronaler Netzsoftware

Ab-Initio Stacking Fault Energy
I am interested in understanding the microscopic structure of steels with high
Mn-content (~20at.%) by means of ab-initio calculations of their stacking fault
energies.
The results of the calculations are compared
with experimental data, when available. Theoretical
models are then used, or else developed
(and programmed), to analyze and interpret the
results, revealing the microscopic structure of
the alloys. I seek for the best possible understanding
at the microscopic level, which will in turn
determine the predictive power of the ab-initio
studies. These theoretical techniques can then
be used in industrial applications, like materials
design and steel development.
Andrei Reyes-Huamantinco
Lehrstuhl für Atomistic Modelling
and Design of Materials
an der MUL seit: 2008
Email: andrei.reyes-huamantinco@mcl.at
amadm.unileoben.ac.at/
Zur Person:
PhD in Theoretical Physics (TU-Clausthal, Germany)
derzeit: Post-Doc at Lehrstuhl für Atomistic Modelling and
Design of Materials (MUL)
The mechanical hardness (plastic deformation
behaviour) in austenitic steels is determined by
the stacking fault energy, which I calculate using
ab-initio quantum-mechanical methods. This kind
of calculations are parameter-free and provide
information about the electronic and nuclear
arrangement at the microscopic level (nanoscale).
In order to obtain properties at finite temperature
(e.g. free energy), the calculations based on
density functional theory are complemented with
Monte Carlo simulations. The calculations are carried
out in state of the art supercomputers making
use of parallel computing.
Forschungspartner:
Forschungsschwerpunkte:
Magnetic properties of FeMn-based steels
Ab-initio calculation of free energy and stacking fault
energy

Waggonentladung
Entwicklung eines Verfahrens für staub- und lärmarmes Entladen von feinkörnigen
Schüttgütern, insbesondere von Erz und Kohle aus offenen Güterwagen.
Untersucht werden dabei verschiedene
Fördermethoden wie z.B. Förderschnekken,
Becherwerke, Pocketlift, Doppelgurtförderer,
Ladesterne und die Möglichkeiten
der pneumatischen Förderung. Die
verschiedenen Varianten werden durch
Simulationen mit Hilfe der Diskrete-Elemente-Methode
und in weiterer Folge
experimentell durch Modellversuche auf
ihre Tauglichkeit überprüft.
Ulfried Rieger
Lehrstuhl für Fördertechnik und
Konstruktionslehre
Email: ulfried.rieger@unileoben.ac.at
institute.unileoben.ac.at/foerdertechnik/
Hans-Jürgen Morak
Lehrstuhl für Fördertechnik und
Konstruktionslehre
Email: m0435038@stud.unileoben.ac.at
institute.unileoben.ac.at/foerdertechnik/
Ziel ist die Entwicklung einer Austragseinheit,
welche eine flexible und dezentrale Aufnahme
des Schüttgutes aus den verschiedenen im
Einsatz befindlichen Eisenbahnwaggontypen
ermöglicht. Die Austragseinheit setzt sich dabei
aus einer geeigneten Kombination von Methoden
zusammen, welche ein möglichst staub- und
lärmarmes Aufnehmen gewährleisten. Die Austragseinheit
soll dabei die Förderung von unterschiedlichsten
Schüttgütern, wie z.B. Eisenerz,
Erzpellets, Kohle, Koks, Koksgrus ermöglichen.
Forschungspartner:
Forschungsschwerpunkte:
Logistik- und Transportlösungen - Technische Schnittstellen
für den intermodalen Verkehr
Eisenbahnsystemlösungen - Schienenfahrzeugtechnik
Landmaschinentechnik - Agrarmaschinentechnik
Engineering

Gefährdungsabschätzung von Reststoffen
Das Langzeitverhalten von mineralischen Reststoffen ist eine wesentliche
Beurteilungsgrundlage für Deponiebetreiber. Hier steht vor allem das Auslaugverhalten
im Vordergrund.
II. Bestimmung im Feldmaßstab:
• Bindeglied zwischen Versuchen im Labor- und
Deponiemaßstab
• Lysimeterversuche
• Testfeldversuche
Daniela Sager
Institut für Nachhaltige Abfallwirtschaft
und Entsorgungstechnik
an der MUL seit: 2008
Email: daniela.sager@unileoben.ac.at
iae.unileoben.ac.at
Zur Person:
bis 2003: Geologiestudium in Graz und Salzburg
bis 2007: Promotionsstudium der Angewandten
Mineralogie in München
I. Bestimmung im Labormaßstab:
• Gehalte im Feststoff
• Gehalte im Eluat (Eluierbarkeit mit Wasser, pH-stat
Versuch, Bodensättigungsextrakt)
• Statische und dynamische Säulenversuche
III. Geochemische & Hydrologische
Modellierung:
• Mastervariablen: chemische und mineralogische
Zusammensetzung der Reststoffe,
pH-Wert, Eh-Wert, L/S-Verhältnis
• Transport- und Reaktionsmodelle: EQ3/6,
PHREEQC, LeachXS, Hydrus 3D
Forschungspartner:
LMU München - Department für Geo- und
Umweltwissenschaften (Prof. Soraya Heuss-Aßbichler)
Mitglied der International Waste Working Group (IWWG)
Forschungsschwerpunkte:
Altlasten und Deponietechnik
Umweltgeologie und -geochemie
Geochemische Modellierung

Produktionsplanung und -steuerung
Ziel dieses Forschungsprojektes ist die Entwicklung eines Vorgehenskonzepts
zur Optimierung logistischer Zielgrößen in der Prozessindustrie mittels der Produktionsplanung
und die beispielhafte Anwendung in der Stahlindustrie.
Die praktische Anwendung des Vorgehenskonzepts
erfolgte im Blockwalzwerk der Böhler Edelstahl
GmbH. Als primäre Zielgröße wurde die
Anlagenauslastung identifiziert, während bei der
Verbesserung der weiteren Logistikkennzahlen
die Bestände im Mittelpunkt standen. Die logistische
Leistung des Produktionssystems konnte
dadurch signifikant gesteigert werden.
Eva Schiefer
Lehrstuhl für Wirtschafts- und Betriebswissenschaften
an der MUL seit: 2005
Email: eva.schiefer@wbw.unileoben.ac.at
wbw.unileoben.ac.at
Zur Person:
Studium der Technischen Mathematik (TU Graz)
Doktoratsstudium am Lehrstuhl Wirtschafts- und
Betriebswissenschaften (abgeschlossen 2009)
Das entwickelte Vorgehenskonzept basiert auf dem kybernetischem
Prinzip der Regelung und baut darauf auf:
• … dass zunächst eine primäre logistische Zielgröße zu identifizieren
und mittels eines Produktionsprozessplanungs-algorithmus zu optimieren
ist.
• … dass Vorgaben für die Produktionsprozessplanung zu erarbeiten
sind, welche die weiteren logistischen Zielgrößen verbessern.
• … dass die Zielerreichung mittels eines ganzheitlichen Bewertungsinstrumentariums
kontrolliert werden muss, welches die Reaktion aller
Zielgrößen widerspiegelt und somit gegenseitige Wirkungszusammenhänge
berücksichtigt.
Als logistische Zielgrößen werden die Durchlaufzeit, die
Bestände, die Anlagenauslastung, die Liefertreue bezeichnet.
Forschungspartner:
Forschungsschwerpunkte:
Produktionsmanagement
Operations Research