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FORSCHUNGSINSTITUT 

für Leder- und Kunstledertechnologie gGmbH 

Aninstitut der TU Bergakademie Freiberg 

Abschlußbericht zum Forschungsvorhaben 

FILK gGmbH 

Postfach: 11 44 

Tel.: (03731) 366-0 

Fax: (03731) 366-130 

„Vergleich der verschiedenen Gerbarten 

auf ihre ökologische Gesamtwirkung“ 

Registrier-Nr. : 10 613 B 

Berichtszeitraum : 01.02.1996 - 28.02.1998 

Abschluß des Vorhabens : 28. Februar 1998 

Forschungsstelle 1: 

Forschungsstelle 2: 

Forschungsinstitut für Leder- und Kunstledertechnologie 

gGmbH Freiberg (Sachsen) 

Lederinstitut - Gerberschule Reutlingen 

Freiberg, den 02.03.1998 

Dipl.-Ing. B. Trommer 

Projektverantwortlicher 

Dr. J. Kellert 

Projektverantwortlicher 

Forschungsstelle 2 

(C) Forschungsinstitut für Leder und Kunststoffbahnen (FILK) gGmbH, Freiberg

2 

INHALTSVERZEICHNIS 

INHALTSVERZEICHNIS............................................................................................................................ 2 

VERZEICHNIS DER VERWENDETEN ABKÜRZUNGEN UND SYMBOLE ............................................. 3 

1. EINFÜHRUNG ................................................................................................................................... 4 

2. PROJEKTZIELE UND BILANZRAUM (COAL AND SCOPE DEFINITION)....................................... 4 

3. BEMERKUNGEN ZUR VORKETTE - GERBSTOFFRESSOURCEN ............................................... 7 

4. SACHBILANZEN DER GERBVERFAHREN (INVENTORY ANALYSIS)........................................... 8 

4.1 PROZESSZEITEN, MASSEN- UND FLÄCHENBILANZEN............................................................... 8 

4.2 RISIKOBEWERTUNG DER HILFSMITTEL..................................................................................... 10 

4.3 CHARAKTERISIERUNG DER ABWÄSSER.................................................................................... 13 

4.3.1 ABWÄSSER DER GERBUNG..................................................................................................... 13 

4.3.2 ABWÄSSER DER NACHGERBUNG/ NASSZURICHTUNG ....................................................... 14 

5. WIRKUNGSABSCHÄTZUNG (IMPACT ASSESSMENT) ............................................................... 14 

5.1 AQUATOXIZITÄT DER ROHABWÄSSER ...................................................................................... 14 

5.2 CHEMISCH - MECHANISCHE ABWASSERBEHANDLUNG.......................................................... 17 

5.3 BIOLOGISCHE ABWASSERBEHANDLUNG.................................................................................. 18 

5.3.1 ANAEROBE BEHANDLUNG IM METHANREAKTOR................................................................. 18 

5.3.2 AEROBE BEHANDLUNG IM BELEBTSCHLAMMVERFAHREN ................................................ 19 

5.4 GERBEREISCHLAMM..................................................................................................................... 22 

5.5 LEDERABFALL................................................................................................................................ 23 

5.6 CHROM............................................................................................................................................ 28 

6. VERGLEICH DER VERFAHREN (COMPARATIVE INTERPRETATION) ...................................... 31 

6.1 FERTIGUNGSAUFWAND UND WIRTSCHAFTLICHKEIT ............................................................. 31 

6.2 LEDERQUALITÄT............................................................................................................................ 33 

6.3 VERGLEICH DER UMWELTBELASTUNGEN ................................................................................ 41 

7. BEWERTUNG DER ÖKOBILANZ ................................................................................................... 49 

7.1 GESAMTEINSCHÄTZUNG DER TECHNOLOGIEN ....................................................................... 49 

7.2 BEWERTUNG DER DATENBASIS ................................................................................................. 50 

DANKSAGUNG........................................................................................................................................ 51 

LITERATURVERZEICHNIS..................................................................................................................... 52 

ABBILDUNGSVERZEICHNIS.................................................................................................................. 55 

TABELLENVERZEICHNIS....................................................................................................................... 56 

VERZEICHNIS DER ANLAGEN .............................................................................................................. 56 


3 

VERZEICHNIS DER VERWENDETEN ABKÜRZUNGEN UND SYMBOLE 

AOX............ Adsorbierbare halogenierte 

Kohlenwasserstoffe 

ATH ............ Allylthioharnstoff 

BIAS ........... Bismutaktive Substanzen 

BSB ............ Biologischer Sauerstoffbedarf 

CSB............ Chemischer Sauerstoffbedarf 

DOC ........... Dissolved Organic Carbon 

E................. Redoxpotential 

EC .............. Effective Concentration 

FK............... Filterkuchen 

F-Klasse ..... Flammklasse (Flammtest) 

G................. Verdünnungsstufe 

GR.............. Glührückstand 

GV .............. Glühverlust 

H................. Hypothese 

IC................ Inhibition Concentration 

KBE ............ Keimbildende Kolonien 

LHKW......... Leicht flüchtige halogenierte 

................... Kohlenwasserstoffe 

LD............... Lethal Dose 

LC............... Lethal Concentration 

M ................ Median 

MBAS ......... Methylenblauaktive Substanzen 

PCP............ Pentachlorphenol 

Q................. Volumenstrom 

RB .............. Raumbelastung 

SB............... Schlammbelastung 

SI................ Schlammindex 

SM.............. Salzmasse 

SV............... Schlammvolumen 

T ................. Temperatur 

TA............... Technische Anleitung 

T I-IV .......... Technologie I-IV 

TKN ............ Total Kjedahl Nitrogen 

TOC............ Total Organic Carbon 

TON............ Total Organic Nitrogen 

TS............... Trockensubstanz 

V................. Volumen 

Vol%........... Volumenprozent 

WGK........... Wassergefährdungsklasse 

Y................. Umsatzfaktor 

c..........Konzentration 

d..........Dicke 

i. N. ....im Normzustand 

l...........Länge 

m.........Masse 

max.....maximal 

min......minimal 

n..........Stichprobenzahl 

p..........Druck 

s..........Standardabweichung 

t...........Zeit 

x..........arithmetischer Mittelwert 

∆..........Differenzbetrag 

α..........spezifischer Filterkuchenwiderstand 

η.........Wirkungsgrad 

κ..........Elektrische Leitfähigkeit 

Indizes 

L............Leuchtbakterien 

N...........Nennwert 

S/X.......Substrat vs Biomasse 

Ü...........Überdruck 

V...........Verweildauer... 

ges.......Gesamt... 

0............Ausgangswert... 

5............5 Tage Inkubationszeit 

30.........30 min Sedimentation 

240.......240 min Sedimentation 

50.........50% der Population 


4 

1. EINFÜHRUNG 

Kollagen ist ein vielseitig verwendbares Biopolymer und stellt einen nachwachsenden Rohstoff 

von globaler Bedeutung dar. Schätzungsweise 4 Mio. Tonnen reines Kollagen als Bestandteil 

von Häuten und Fellen werden jährlich weltweit industriell und gewerblich verarbeitet /1/. Rund 

70% der Lederfabrikation basiert auf Großviehhäuten der Fleischindustrie (Rinder, Büffel), d. h. 

die Lederindustrie fungiert als ein entsorgender Industriezweig. Das weltweite Häuteaufkommen 

wird auf etwa 5 Milliarden Tonnen Salzmasse pro Jahr geschätzt /2/. 

Nach Angaben des Verbandes der Deutschen Lederindustrie belief sich 1996 der Rinderbestand 

in Deutschland auf 13,3 Mio. Tiere. Für das gleiche Jahr wurde das inländische Aufkommen 

an Großviehäuten mit 4.457.800 Stück und die Ledererzeugung 1 mit 10,5 Mio. m 2 statistisch 

erfaßt. 

Ca. 80-90% aller gebräuchlichen Lederarten werden durch die Chromgerbung hergestellt. Für 

Chromleder liegen seit 100 Jahren praktische Erfahrungen bezüglich Herstellung, Verarbeitung 

und Gebrauchswert vor. Da Schwermetalle allgemein als Umweltschadstoffe gelten, wuchs mit 

dem Umweltbewußtsein auch die Kritik an der Gerbung mit Chrom-III-salzen. Industrie und Forschung 

reagierten mit einer Vielzahl an wissenschaftlichen Untersuchungen, neuen Technologien 

und verbesserter Umwelttechnik. Die Kritik an der Herstellung und dem Gebrauch von 

Chromleder hält jedoch weiter an. Die Herstellung chromfreier, sogenannter "Öko- oder Bioleder" 

wird vermehrt propagiert. Das Wissen über die Umweltauswirkungen der Technologien, die 

sich hinter diesen unscharfen Begriffen verbergen, fehlt oder ist im Vergleich zur Chromgerbung 

sehr mangelhaft. Der Verzicht auf Chrom wird häufig ad hoc als umweltfreundlich eingestuft, 

ohne daß die neuen Herstellungsverfahren in ihrer gesamten Sach- und Wirkungsbilanz geprüft 

werden. Vergleiche oder Entscheidungen zugunsten alternativer Technologien können wegen 

der ungleichen Kenntnislage hinsichtlich Abwasser, Abfall u. a. Umweltauswirkungen nicht objektiv 

getroffen werden. 

2. PROJEKTZIELE UND BILANZRAUM (COAL AND SCOPE DEFINITION) 

Für die Wertschöpfung der deutschen Lederindustrie besitzen hochwertige Leder aus Großviehhäuten 

für die Möbel- und Automobilindustrie überragende Bedeutung. Seitens der Produzenten 

besteht ein großes Interesse und die Bereitschaft, sowohl verfahrens- als auch produktseitig 

umweltschonend vorzugehen. Fortschritte wurden beim Wasserverbrauch, im Umgang mit 

der Rohware, bei der Gerbung und bei allen die Gerbung vorbereitenden Prozessen (Wasserwerkstatt) 

sowie bei der Lederveredelung erzielt. Bei einer teilweisen oder vollständigen Ablösung 

der Gerbung mit Chrom-III-salzen sind jedoch die Auswirkungen auf Ökologie, Qualität 

und Kosten nicht ohne weiteres durchschaubar. 

Die Besonderheit des Projekts besteht darin, daß alle Informationen in Versuchen unter technischen 

Bedingungen gewonnen wurden. Um die Aussagekraft zu stärken, wurde der Bilanzraum 

stark eingeengt. Er umfaßte die Prozeßschritte Gerbung (Entkälkung/ Beize bis Ende Gerbung) 

und die Nachgerbung/ Naßzurichtung. Da in der Praxis häufig die Arbeitsteilung in gerbende 

und veredelnde Betriebe anzutreffen ist, wurde dieser Aspekt ebenfalls nachvollzogen. Die Prozesse 

Wasserwerkstatt/ Gerbung führte das Forschungsinstitut für Leder- und Kunstledertechnologie 

Freiberg durch; die Dickenregulierung und weitere Lederveredelung erfolgten am Lederinstitut-Gerberschule 

Reutlingen. Zur besseren Beurteilung der Narbenoberfläche wurde auf 

eine Deckfärbung bzw. -zurichtung verzichtet. Nicht enthalten in den Sach- und Wirkungsbilanzen 

sind die Vorketten der Hilfsmittel, Transportvorgänge und Energiebetrachtungen, die Wasserwerkstatt- 

und Zuricht- und Trocknungsprozesse und daraus resultierende Emissionen (NH 3 , 

H 2 S, Mercaptane, Lösungsmittel etc.). Die Vertikalanalyse beginnt bei der Risikobewertung der 

Hilfsmittel und endet bei der Sach- und Wirkungsbilanz für die Leder, wobei sich die Analyse 

1 Rindleder Narbenspalt 


5 

des Gebrauchswerts an den Ansprüchen für Möbel- und Automobilleder orientiert. Die Horizontalanalyse 

konzentriert sich auf die Gebiete Abwasser, Schlamm und Abfall einschließlich deren 

Entsorgung und Verwertung. 

Das Projekt umfaßt drei alternative Gerbverfahren und eine herkömmliche Chromgerbung. Die 

ökologischen Auswirkungen der Verfahren, ausgedrückt in Sach- und Wirkungsbilanzen der 

Abwasser- und Abfallfrachten wurden mit den Kosten und der Qualität des Endprodukts in Beziehung 

gesetzt. Planung und Methodik der Projektarbeit stützten sich auf den Normentwurf 

„Produkt-Ökobilanzen/ Prinzipien und allgemeine Anforderungen“ prEN ISO 14040:1996. 

Das allgemeine Ziel des Forschungsvorhabens geht konform mit dem Vorschlag des Umweltbundesamtes 

über Sinn und Zweck einer Ökobilanz /3/: 

„Die Ökobilanz ist ein möglichst umfassender Vergleich der Umweltauswirkungen 

zweier oder mehrerer unterschiedlicher Produkte, Produktgruppen, Systeme, 

Verfahren oder Verhaltensweisen. Sie dient der Offenlegung von Schwachstellen, 

der Verbesserung der Umwelteigenschaften der Produkte, der Entscheidungsfindung 

in der Beschaffung und im Einkauf, der Förderung umweltfreundlicher 

Produkte und Verfahren, dem Vergleich alternativer Verhaltensweisen und 

der Begründung von Handlungsempfehlungen. Je nach der zugrundeliegenden 

Fragestellung wird dieser Vergleich um weitere Aspekte ergänzt, z. B. einer Beurteilung 

der Umweltschutzeffizienz finanzieller Mittel. 

Aufgabe einer Ökobilanz ist es, die mit Produkten in Verbindung stehenden Wirkungen 

auf die Umwelt im Rahmen von Daten zu erfassen, transparent aufzubereiten 

und zu bewerten. In diesem Rahmen kommt ihr eine Optimierungs- und 

Vergleichsfunktion zu. Bei der Erstellung von Ökobilanzen ist deutlich zwischen 

der Sachbilanz und der Bewertung zu trennen.“ 

Ausgehend vom Stand der Technik chromfreier Gerbverfahren wurden drei repräsentative 

Technologien für weiche Leder parallel zu einem Standardverfahren der Chromgerbung praktisch 

ausgeführt. Die Arbeitsschritte der Wasserwerkstatt wurden für alle Technologien in identischer 

Weise vollzogen. Die getrennte Behandlung beginnt im Stadium der geäscherten und 

gespaltenen Blößen. Eingesetzt wurden pro Versuchsgerbung 6 salzkonservierte Rindshäute 

mittlerer Masseklasse. Da die Qualität der Rohware großen Einfluß auf die Ledergewinnung 

nimmt, wurde nach dem Äschern jede Rindshaut entlang der Rückenlinie halbiert und in zwei 

identischen Gefäßsystemen weiterverarbeitet, wobei die linken Hälften als Kontrollgruppe 

chromgegerbt und die rechten Hälften als Testgruppe in der jeweiligen Alternativtechnologie 

ausgeführt wurde. Eine Markierung sicherte die exakte Zuordnung in jedem Stadium. Alle 

Randbedingungen wurden so konstant wie möglich gehalten, um zuverlässige und aussagekräftige 

Ergebnisse zu erzielen. Insbesondere sollten die durch die Art der Gerbung determinierten 

Unterschiede in den Umweltauswirkungen herausgestellt werden. Das Projekt zielte nicht auf 

die Gewinnung absolut geltender Umweltdaten, sondern erarbeitete die unterschiedlichen Umweltauswirkungen 

der Verfahren in Relation zueinander. Die Suche nach absoluten Zahlen ist 

für die gegebene Aufgabenstellung nicht sinnvoll, da die technologischen Variationsbreite in der 

Lederherstellung sehr groß ist. Zudem kennt die Praxis keine Technologie, welche sich im puristischen 

Sinne ausschließlich auf ein Gerbmittel stützt. Die Herstellung hochwertiger weicher 

Leder basiert auf Kombinationen. Die Zuordnung zu einem bestimmten Gerbverfahren leitet sich 

vom vorherrschenden mineralischen, synthetischen oder vegetabilischen Gerbstoff bzw. Gerbverfahren 

ab. Daneben existieren weitere Wechselwirkungen zwischen Hilfsmitteln und dem 

Hautkollagen. Diese Sachverhalte spiegeln sich in Fachtermini wie z. B. Vor- oder Nachgerbung, 

Übersetzen, Füllen, Aufbauvermögen usw. wider. 

Das Projekt soll zugleich eine methodische Hilfe für weitere Untersuchungen bieten. In der Vorbereitungsphase 

des Projekts wurde eine Auswahl der zu untersuchenden Gerbarten getroffen. 

Die Arbeit wurde auf 4 repräsentative, praxisrelevante Gerbverfahren beschränkt, welche die 

geforderten Lederqualitäten erwarten ließen. Die Rezepturen folgten Angaben und Empfehlungen 

der Hilfsmittelhersteller bzw. wurden der Fachliteratur entnommen (s. Anlage 1). 


6 

Technologie I bildete die Kontrollgruppe. Die konventionelle Chromgerbung ist den mineralischen 

Gerbungen zuzuordnen. Verwendet wurde Chromitan FM (25-26% Cr 2 O 3 ), ein leicht 

maskierter Chrom-(III)-sulfatgerbstoff. 

Technologie II vertrat die Wet-white-Verfahren 2 mit synthetischen Gerbstoffen. Verwendet wurden 

Relugan GT 50 (50% Glutardialdehyd) und Baysyntan DLX (Phenolkondensationsprodukt, 

58-60% Wirksubstanz). 

Technologie III repräsentierte die Klasse der Kombinationsgerbungen. Einer Vorgerbung mit 

Glutardialdehyd (Wet-white) folgte eine Nachgerbung mit Chrom-(III)-sulfat (Wet-blue). Die Dicke 

des Leders wurde zwischen beiden Schritten bearbeitet. Dadurch waren die Produktionsabfälle 

(Falzspäne) chromfrei. Eingesetzt wurden die Produkte Derugan 2000 (ca. 35% Glutardialdehyd, 

modifiziert) und Chromosal B (26% Cr 2 O 3 ). 

Technologie IV stellte die älteste Form der Lederherstellung, die Gerbung mit pflanzlichen 

Gerbmitteln (vegetabilische Gerbung) dar. Gegerbt wurde mit Sèta Sun, einem sprühgetrockneten 

Mimosaextrakt (68% RG). 

⇒ Technologie I: 

⇒ Technologie II: 

⇒ Technologie III: 

⇒ Technologie IV: 

Chromgerbung (Kontrollgruppe) 

Glutardialdehyd-/ Syntangerbung 

Glutardialdehyd-/ Chromgerbung 

Vegetabilgerbung mit Extrakt 

Das Ziel des Projekts lag darin, Erkenntnisse darüber zu gewinnen, welche Änderungen in den 

Umwelteinflüsse auftreten, wenn an die Stelle der Chromgerbung ein alternatives Verfahren tritt. 

Die ökologischen Auswirkungen wurden den Kosten und der erzielbaren Produktqualität gegenüber 

gestellt. Die funktionale Äquivalenz (functional unit) wurde dadurch hergestellt, daß alle 

quantifizierbaren Effekte auf die Produktion von 100m 2 des betreffenden Leders extrapoliert 

wurden. Bei der mathematischen Auswertung der Daten wurde berücksichtigt, daß sowohl 

Mehrfach- als auch Einzelanalysen vorlagen. Bei den Sachbilanzen standen jeweils drei Werten 

der Kontrollgruppe einem Wert der jeweiligen Alternativgerbung gegenüber. Damit bestand das 

statistische Problem der Annahme oder der Ablehnung einer Hypothese über die Übereinstimmung 

oder Nichtübereinstimmung von Stichproben aus verschiedenen Grundgesamtheiten 

(Fehler erster und zweiter Art). Das Projekt suchte nach gesicherten Unterschieden der Verfahren, 

sollte aber unbedingt die irrtümliche Annahme von Unterschieden bei tatsächlicher Homogenität 

vermeiden. Nach NEYMANN soll der schwerwiegendere Fehler als Fehler erster Art gewählt 

werden, d. h. im konkreten Fall wurde stets von der Hypothese der Gleichheit (H 0 ) in der 

ökologischen Bewertung der Verfahren ausgegangen und signifikante Unterschiede als Alternativhypothese 

(H 1 ) betrachtet /4/: 

H 0 angenommen H 0 abgelehnt Richtige Hypothese 

richtig 

falsch 

(Fehler zweiter Art) 

falsch 

(Fehler erster Art) 

richtig 

H 0 : Daten homogen 

(keine Unterschiede) 

H 1 : Daten signifikant 

(Unterschiede zwischen 

den Technologien) 

In einer Vereinfachung wurden in verschiedenen Tabellen Einzelwerte der Alternativgerbungen, 

welche gegenüber dem arithmetischen Mittel der Kontrollgruppe um mehr als das Dreifache der 

Standardabweichung (x ± 3s) abwichen, farblich blau (-3s) bzw. rot (+3s) hervorgehoben. 

2 mineralische Gerbstoffe für Wet-white wurden nicht berücksichtigt 


7 

3. BEMERKUNGEN ZUR VORKETTE - GERBSTOFFRESSOURCEN 

Die Herkunft und Gewinnung von Gerbstoffen und der übrigen Hilfsmittel ist äußerst komplex 

und nicht Gegenstand dieser Ökobilanz . Die exakte Recherche der Produktenpfade auch nur 

für eine Technologie würde bereits den vorgegebenen Projektrahmen sprengen. Verschiedene 

Szenarien müßten für jeden Rohstoff oder jedes Vorprodukt betrachtet werden. Zahlreiche Allokationen 

3 sind zu beachten. Trotzdem sollen an dieser Stelle kurz über Herkunft, Ressourcenlage 

und ökologische Aspekte der eingesetzten Gerbstoffe informiert werden. 

Die Anwendung von Chrom-III-salzen ist mit dem Verbrauch fossiler Rohstoffe - sprich - 

Chromeisenerz Cr 2 O 3·FeO verbunden. Die Weltvorräte an Chromitan werden auf 2,8·10 9 t geschätzt. 

Die Weltförderung erreichte 1973 6,8 Mio. t. Die Umweltschäden werden durch den 

Flächen- und Energieverbrauch für Bergbau, Verhüttung und Veredelung verursacht. Gemessen 

am Chromverbrauch der metallurgischen und keramischen Industrie von 80% ist der Bedarf 

der Lederindustrie marginal. Chrom in Gerbstoffen erreicht zusammen mit anderen Produkten 

wie Oxidations- und Bleichmittel, Farbpigmenten, Polier- und Härtungsmittel u. a. nur einen Anteil 

von 7% des Gesamtbedarfs /5/. Die Verarbeitung zu Gerbstoff verläuft über die Reduktion 

von Dichromat zu dreiwertigem Chrom. Unter günstigen Umständen übernimmt die Gewinnung 

von Chrom-III-salzen zum Zwecke der Gerbung die Rolle einer Abfallverwertung dort, wo Dichromate 

als starke Oxydationsmittel eingesetzt werden und nach Gebrauch in der reduzierten 

dreiwertigen Form als Abfall vorliegen. Dies ist teilweise bei der Montanwachsbleiche gegeben. 

Der weltweite Bedarf ist auf absehbare Zeit gesichert. Etwa 94% der Weltvorräte konzentrieren 

sich auf Lagerstätten im südlichen Afrika. Derzeit werden z. B. Investitionen für eine Jahresproduktion 

von 70 kt Natriumdichromat in der Republik Südafrika getätigt /6/. 

Die Gewinnung von synthetischen Gerbstoffen (Syntane) entstand historisch aus einer Mangelsituation 

und wurde in Deutschland besonders während der Weltkriege forciert. Die Ausgangsrohstoffe 

(Phenol, Kresol, Naphthol, Naphthalin u. a.) für die gewünschten Kondensationsprodukte 

basieren auf der Kohleveredelung bzw. auf der Petrochemie. Neben den 

Austauschgerbstoffen entstand eine breite Palette von Hilfsgerbstoffen mit außerordentlicher 

Bedeutung für die Lederherstellung. Es ist von einer de facto unbegrenzten Ressourcenlage 

auszugehen. 1996 wurden weltweite 3,383 Mrd. t Erdöl gefördert 4 . 

Die pflanzlichen Gerbmittel wurden durch die Chromgerbung aus ihrer ehemals überragenden 

Stellung verdrängt. Gerbstoffe sind in der Flora allgegenwärtig. Aus wirtschaftlichen, technischen, 

logistischen, forst- und agrarwirtschaftlichen Gründen bieten jedoch nur wenige Spezies 

die Voraussetzungen einer industriellen Rohstoffbasis. In erster Linie werden Quebracho und 

Mimosa dazu eingesetzt. Die Gewinnung von Quebracho im Südamerika (Argentinien, Bolivien, 

Paraguay) basiert auf der Abholzung des Quebrachobaums ohne nachhaltige Waldbewirtschaftung. 

Das zweite vegetabilische Gerbmittel mit weltweiter Bedeutung stellen Mimosaextrakte 

dar. Als Rohstoffbasis dient die Plantagenwirtschaft von Gerbakazienarten (engl. wattle). Südafrika, 

Südamerika, Indien und Australien sind die Hauptlieferanten. 

Der Flächenverbrauch, lange Transportwege, die unmittelbaren Folgen von Kahlschlag oder 

Monokultur, der Energieaufwand für Zerkleinerung, Extraktion, Filtration und Sprühtrocknung 

fließen in die Ökobilanz ein. Ein weites Spektrum anderer gerbstoffhaltiger Pflanzen besitzt regionale 

Bedeutung. Die Weltjahresproduktion der vier wichtigsten vegetabilischen Extrakte Mimosa, 

Quebracho, Kastanie und Valonea wird heute auf etwa 300.000 t geschätzt /7/. Die Möglichkeit, 

diese Ressource erneut bis zur vollständigen Substitution des heutigen Weltbedarfs an 

Chromgerbstoff auszudehnen, wird nicht als realistisch angesehen /8/. Neuere Forschungsergebnisse 

auf dem Gebiet der Pflanzenzüchtung in Verbindung mit einer nachhaltigen Flächenbewirtschaftung 

bieten jedoch für die Landwirtschaft interessante Perspektiven im Non-Food- 

Sektor /9/. 

3 überschneidende Zuordnungen bei Koppelprodukten 

4 Esso-Studie 1997 


8 

4. SACHBILANZEN DER GERBVERFAHREN (INVENTORY ANALYSIS) 

4.1 PROZESSZEITEN, MASSEN- UND FLÄCHENBILANZEN 

Der Zeitaufwand für die Verfahren ist im wesentlichen an die Faßlaufzeiten, die mechanische 

Behandlung, die Trocknung der Leder sowie nicht zuletzt an die Umschlagsprozesse zwischen 

den einzelnen Schritten gebunden. Eine zentrale Größe stellt der Wasserverbrauch und unter 

energetischen Aspekten besonders der Warmwasserbedarf dar. Für die Versuche wurden die 

Prozeßzeiten für Gerbung und Naßzurichtung zusammengestellt (s. Abbildung 1, Anlage 2). Bei 

allen Ledern wurde nach der Gerbung eine Fixierungszeit von 24 h eingehalten. Die Hauptursache 

für die unterschiedlichen Prozeßzeiten bildete die Gliederungstiefe der Technologien und 

insbesondere die Anzahl der Flottenwechsel. Das Verhältnis der Flottenwechsel für die Technologien 

I-IV von der Gerbung bis zum Ende der Naßzurichtung betrug 8 : 9 : 11 : 13. Unter großtechnischen 

Bedingungen erhöht sich der Anteil für Beschicken, Entleeren, Be- und Entflotten 

der Fässer an der gesamten Herstellungsdauer. 

Abbildung 1: Prozeßzeiten ohne Wasserwerkstatt 

Ein zusätzlicher Zeitaufwand trat bei der Dickenbearbeitung der Leder in Technologie IV auf, da 

die vegetabilische Gerbung im Vergleich zu den anderen Gerbarten zu einer deutlichen Volumenzunahme 

über den Lederquerschnitt führt. Soll ein nochmaliges Spalten des Leders vor 

dem Falzen vermieden werden, muß die Spaltdicke der Blöße verringert werden. Die Projektarbeit 

ging jedoch von konstanten Randbedingungen, d. h. auch von der identischen Bearbeitung 

aller Häute in der Wasserwerkstatt aus. Im Falle einer gesonderten Dickenregulierung der Blößen 

der Technologie IV hätte sich das erhöhte Abfallaufkommen lediglich in die Wasserwerkstatt 

verlagert. Die Menge der Falzspäne stellt neben dem Abfallproblem ein wichtiges Maß für 

den Arbeitsaufwand bei der Dickenregulierung der Leder dar (Tabelle 1). 


9 

Tabelle 1: Massen- und Flächenbilanz der Versuchsgerbungen 

Parameter 

Technologie Technologie 

_ I 

II 

(x, s, n=3) 

Technologie 

III 

Technologie 

IV 

Einheit 

Salzmasse 60,5/ 3,0 62,5 58,0 61,0 kg 

Weichmasse 54,5/ 3,1 53,5 53,0 57,0 kg 

Blößenmasse (gespalten) 49,3/ 4,7 51,0 45,0 52,0 kg 

Abwelkmasse 35,7/ 3,7 30,8 29,8 42,8 kg 

Falzmasse 16,7/ 0,6 16,4 15,5 16,0 kg 

Masse Falzspäne 8,2/ 1,3 5,7 5,7 12,3 kg TS 

Fläche Fertigleder 10,9/ 0,8 9,2 9,1 8,0 m 2 

Der Grad der Auszehrung der Gerbrestflotten charakterisiert die Effizienz des Gerbstoffeinsatzes. 

Er wurde über die Wiederfindungsrate von Chrom, Glutardialdehyd und Reingerbstoff bestimmt. 

Für Technologie I wurde ein Auszehrungsgrad von 69% 5 bestimmt, für Technologie II 

86% 6 , für Technologie III 99% 7 und für Technologie IV 85% 8 . Neben dem Auszehrungsgrad der 

Gerbrestflotten bildet auch die Schrumpfungstemperatur einen wesentlichen Parameter zur Beurteilung 

der Qualität der Gerbung: 

(Vor)gerbung 

Nachgerbung 

Technologie I 100°C 100°C 

Technologie II 74°C 77°C 

Technologie III 73°C 92°C 

Technologie IV 87°C 87°C 

Tabelle 2 bietet eine Übersicht der Flottenbilanz aller Verfahren. Für die entstehenden Abwasserfrachten 

bzw. -qualitäten ist das technologisch bedingte Mischungsverhältnis der einzelnen 

Prozeßflotten von besonderer Bedeutung (s. Wirkungsbilanzen): 

Wasserwerkstatt Gerbung Nachgerbung/ 

(bis Ende Äscher) (Vorgerbung) Naßzurichtung 

Technologie I 4,1 : 1 : 0,8 

Technologie II 2,9 : 1 : 0,6 

Technologie III 2,2 : 1 : 0,4 

Technologie IV 1,8 : 1 : 0,6 

Tabelle 2: Restflotten der Versuchsgerbungen 

Prozeßabschnitt 

Technologie Technologie Technologie Technologie Einheit 

_ I 

II 

III 

IV 

(x, s, n=3) 

Wasserwerkstatt 1.010/ 71 1.029 953 1.050 l 

Gerbung 244/ 23 357 443 577 l 

Naßzurichtung 195/ 22 211 192 343 l 

5 Mittelwert aller drei Versuchsgerbungen 

6 Auszehrung der Syntane unberücksichtigt 

7 Analyse der Vorgerbung 

8 Analyse des Reingerbstoff nach PROCTER 


10 

4.2 RISIKOBEWERTUNG DER HILFSMITTEL 

Bereits vor dem Einsatz entscheidet die Wahl der Hilfsmittel über mögliche Umweltbeeinträchtigungen. 

Hilfsmittel die ein Gefahrgut darstellen, bilden ein Risiko bei Transport, Umschlag und 

Lagerung. Für alle eingesetzten Hilfsmittel wurde eine Schadstoff-Datenbank auf der Basis der 

Sicherheitsdatenblätter aufgestellt. Die Angaben wurden nach folgenden Kategorien systematisiert: 

Wassergefährdungsklasse (WGK) 

Einstufung 

0 keine Wassergefährdung 

1 schwach wassergefährdend 

2 wassergefährdend 

3 stark wassergefährdend 

Toxizität gegenüber Warmblütern LD 50 in mg·kg -1 Lebendmasse 

>5.000 wenig giftig 

500 - 5.000 schwach giftig 

50-499 mäßig giftig 

1-49 hoch giftig 

500 kaum giftig 

100-500 schwach giftig 

10-99 mäßig giftig 

1-9 stark giftig 

11 

WGK-Einstufung 

15 

12 

9 

n 

6 

3 

0 

Technologie I Technologie II Technologie III Technologie IV 

WGK 0-1 WGK 2-3 keine Angaben 

Abbildung 2: Risikobewertung der Hilfsmittel 1 

Akute Toxizität gegenüber Warmblütern 

15 

12 

9 

n 

6 

3 

0 


wenig bis schwach 

hoch bis extrem 

mäßig 

keine Angaben 



12 

Akute Fischgiftigkeit 

15 

12 

9 

n 

6 

3 

0 


kaum bis schwach 

stark bis hoch 

mäßig 

keine Angaben 


Als Beispiel für die uneinheitliche Bewertung von Hilfsmitteln seien hier die Gerbstoffe Relugan 

GT 50 und Derugan 2000 genannt, die beide als Hauptkomponente Glutardialdehyd enthalten. 

Produkt 1 wird im Sicherheitsdatenblatt in WGK 2 (wassergefährdend) eingestuft, während Produkt 

2 der WGK 1 (schwach wassergefährdend) zugeordnet wird. Die grafische Übersicht zeigt, 

daß bei allen Technologien Wissensdefizite im Punkt 12 der Sicherheitsdatenblätter auftraten. 

Akute Toxizität gegenüber Plankton 

15 

12 

9 

n 

6 

3 

0 


kaum bis schwach 

stark bis hoch 

mäßig 

keine Angaben 



13 

4.3 CHARAKTERISIERUNG DER ABWÄSSER 

4.3.1 ABWÄSSER DER GERBUNG 

Im Rahmen der Sachbilanz der Gerbverfahren wurden für den Abschnitt Entkälkung bis Ende 

Gerbung von jeder Prozeßflotte eine Probe entnommen und über ein 250 µm-Mikrosieb vorgereinigt. 

Dadurch wurde verfälschten Ergebnissen durch zufällige schwankende Mengen Lederabrieb 

vorgebeugt. Alle Proben wurden mengenproportional zur Technologie zu einer Mischprobe 

vereinigt und auf wichtige Abwasserparameter untersucht (Tabelle 3). 

Tabelle 3: Suspendierte Abwasserinhaltsstoffe der Gerbung 

Parameter 


_ I 

II 

III 

IV 

(x, s, n=3) 

abfiltrierbare Stoffe 2,4/ 0,4 0,15 0,35 1,5 g·l -1 

SV 30min 305,0/ 28,0 4,0 11,0 290,0 ml·l -1 

SI 129,0/ 15,0 26,7 31,4 198,6 ml·g -1 

Schwermetalle 9 899,5/ 131,3 ≤ 2,1 ≤ 1,3 ≤ 1,7 mg·l -1 

Zur Bestimmung der gelösten Inhaltsstoffe (Tabelle 4) wurde das Mischabwasser über eine 0,45 

µm-Filtermembran filtriert. Technologie I (Chromgerbung) bildete die Kontrollgruppe und wurde 

parallel zu jeder Alternativtechnologie (Technologie II-IV) mit identischem Hautmaterial und gleicher 

Gefäßtechnik zeitgleich ausgeführt. Entsprechend der Projektplanung wurden für die Kontrollgruppe 

die Analysen dreifach gewonnen, bzw. entstanden für jeden Parameter drei Wertepaare 

der Technologien II-IV und dem zugehörigen Wert der Technologie I. Die 

Analysenergebnisse für LHKW lagen nahe der Nachweisgrenze und wurden nicht in die weitere 

Betrachtung aufgenommen. 

Tabelle 4: Gelöste Abwasserinhaltsstoffe der Gerbung 

Parameter 


_ I 

II 

III 

IV 

(x, s, n=3) 

pH 6,1/ 0,4 7,2 7,6 3,8 - 

GR (Gesamtsalz) 13,7/ 0,7 4,5 12,0 12,5 g·l -1 

2- 

SO 4 7,4/ 0,3 2,9 2,6 3,3 g·l -1 

CSB 4.299/ 2.001 7.104 3.636 14.902 mg·l -1 

BSB 5 637/ 201 979 897 4.171 mg·l -1 

DOC 1.025/ 38 1.460 1.735 5.640 mg·l -1 

TKN 1.120/ 86 799 645 701 mg·l -1 

NH + 4 -N 930/ 51 665 497 511 mg·l -1 

P (gesamt) 1,4/ 1,0 3,5 3,2 10,2 mg·l -1 

LHKW 10 0,6/ 0,3 0,6 0,5 ≤ 0,1 µg·l -1 

AOX 5,9/ 1,6 1,0 5,8 8,4 mg·l -1 

Phenolindex (total) 300/ 92 1.170 100 1.300 mg·l -1 

Tenside (MBAS+BIAS) 11 19,6/ 3,8 17,8 29,5 8,3 mg·l -1 

Form-/ Glutardialdehyd «1,0 9,9 22,0 0,9 mg·l -1 

Erste auffällige Unterschiede in den Flottenkonzentrationen zeigten sich bei den Summenparametern 

der gelösten Abwasserinhaltsstoffe. 

9 betrifft die Schwermetalle As, Cd, Cr, Cu, Hg, Ni, Pb, Zn 

10 1.1.1.-Trichlorethan 

11 methylenblauaktive Substanzen als Na-Dodecylsulfonat, bismutaktive Substanzen als Nonylphenolethoxylat berechnet 


14 

4.3.2 ABWÄSSER DER NACHGERBUNG/ NASSZURICHTUNG 

Durch das Falzen der Leder gelangen sehr viele Lederfasern in die Prozeßflotten. Da dieser 

Sachverhalt zu unscharfen oder irreführenden Aussagen über die Abwasserqualität führen 

kann, wurde auf die Betrachtung suspendierter Inhaltsstoffe verzichtet und nur die gelösten Inhaltstoffe 

in die Analysen aufgenommen (Tabelle 5). 

Tabelle 5: Gelöste Abwasserinhaltstoffe der Naßzurichtung 

Parameter 


_ I 

II 

III 

IV 

(x, s, n=3) 

pH 3,9/ 0,01 3,9 3,6 3,8 [-] 

GR (Gesamtsalz) 5,9/ 0,7 4,6 5,2 2,4 g·l -1 

Schwermetalle 12 

40,2/ 1,0 0,9 40,1 

1,0 mg·l -1 

Cr (total) 

39,9/ 0,9 0,55 40,7 

0,27 

2- 

SO 4 1.493/ 505 481,0 2.350,0 236 mg·l -1 

CSB 6.183/ 543 10.638 4.703 16.700 mg·l -1 

BSB 5 2.273/ 305 3.840 1.280 3.660 mg·l -1 

DOC 2.630/ 190 4.430 1.730 6.120 mg·l -1 

TKN 115/ 4 101 69,0 98,6 mg·l -1 

NH + 4 -N 88/ 1 50 52,8 29,4 mg·l -1 

P (gesamt) 3,1/ 0,4 11,1 2,9 11,0 mg·l -1 

AOX 233/ 40 150 80 100 µg·l -1 

Phenolindex (total) 150/ 11 13 4.250 220 1.500 mg·l -1 

Tenside (MBAS+BIAS) 14 26/ 2 80 36 81 mg·l -1 

Form- & Glutardialdehyd 9,7/ 5,4 19,6 14,0 16,9 mg·l -1 

Bei den Schwermetallen wurden Elemente mit Bedeutung für die Färbung (Metallkomplexfarbstoffe) 

gewählt. Im Falle der LHKW-Werte lagen die Analysen ebenfalls an den Nachweisgrenzen 

und wurden nicht weiter bilanziert. In keiner der Flotten wurde Chromat nachgewiesen. 

Die Standardabweichung für Sulfat fiel wegen einer stark abweichenden Analyse sehr hoch aus. 

5. WIRKUNGSABSCHÄTZUNG (IMPACT ASSESSMENT) 

5.1 AQUATOXIZITÄT DER ROHABWÄSSER 

Für die grobe Beurteilung eines Abwassers hinsichtlich seiner biologischen Reinigungsfähigkeit 

kann das CSB:BSB 5 -Verhältnis herangezogen werden. Beim Mischen der Abwässer der Wasserwerkstatt 

mit den Abflotten der Gerbung sank diese Verhältniszahl, wobei zu beobachten 

war, daß mit zunehmenden Anteil der stark alkalischen Wasserwerkstattflotten das CSB:BSB 5 - 

Verhältnis kleiner wurde, obwohl die Wasserwerkstatt die Prozeßflotten mit dem höchsten Sauerstoffbedarf 

im gesamten Herstellungsprozeß von Leder verursacht. Die CSB-Konzentrationen 

der vorgereinigten 15 Mischflotte der Wasserwerkstatt betrugen ca. 5.000 - 10.000 mg O 2·l -1 . Die 

spontane Flockung beim Zusammenführen von sauren und alkalischen Teilströmen stellt einen 

synergistischen Effekt dar, der traditionell bei der Reinigung von Gerbereiabwässern genutzt 

wird. 

12 betrifft gelöste Schwermetalle Cr, Cu, Ni, Co 

13 Einzelmessung, s als Schätzwert aus Variationskoeffizient des DOC abgeleitet 

14 methylenblauaktive Substanzen als Na-Dodecylsulfonat, bismutaktive Substanzen als Nonylphenolethoxylat berechnet 

15 250µm-PES-Mikrosieb 


15 

Die akute aquatische Toxizität der Rohabwässer gegenüber niederen Wasserorganismen wurde 

durch einen Leuchtbakterientest und einen Nitrifikationstest beurteilt. Der Leuchtbakterientest 

wurde als Screening mit dem Meßsystem LUMUISmini (Fa. Lange GmbH) an den filtrierten Proben 

durchgeführt. Die Messung stellt einen vereinfachten Küvettentest nach DIN 38412 Teil 34 

dar. Abweichend zur DIN-Vorschrift wurde bei einer Raumtemperatur von 18,0 ±1,0°C inkubiert 

und gemessen. Für jede Probe wurde eine Verdünnungsreihe erstellt und der Zusammenhang 

zwischen dem Volumenanteil Abwasser im Testansatz und der auftretenden Hemmung der 

Leuchtintensität im Vergleich zur Blindprobe registriert. Der Test trifft eine Aussage über die 

akute Toxizität bzw. Hemmung einer Probe auf den Stoffwechsel von Photobacterium phosphoreum. 

Probitanalyse 

Probit 

6,5 

6 

5,5 

5 

4,5 

4 

Technologie I 

Technologie II 

Technologie III 

Technologie IV 

(EC 90%) 

(EC 50%) 

(EC 20%) 

3,5 

0,1 1 10 100 

Vol% im Testansatz 

Abbildung 6: Leuchtbakterientest Gerbereiabwässer (Regression) 

Das Meßprinzip beruht auf der Wechselwirkung von Schadstoffkonzentration einerseits und 

ATP-Produktion und Lichtemission des Bakteriums andererseits. Nach DIN 38412 Teil L 34 

stellt der zu bestimmende G L -Wert diejenige Verdünnungsstufe (auch Verdünnungsfaktor) dar, 

bei der im Test die Hemmung der Lichtemission von 20%, bezogen auf den Blindtest, unterschritten 

wird. 

Zur Auswertung dieser Dosis-Wirkung-Beziehung erwies sich die Probit-Transformation als 

günstig /4/. Das Problem führt auf den relativen Vergleich quantitativer Dosis-Wirkung- 

Beziehungen zurück, wobei das Abwasser der Chromgerbung (Technologie I) den Vergleichsstandard 

bildet. Bei parallelen Probit-Regressionsgeraden ist ein Vergleich der Wirkung der 

Testsubstrate zulässig und die relative Wirksamkeit wird aus der Differenz der Wirkkonzentrationen 

zwischen den mittleren effektiven Dosen abgeleitet. Die mittlere effektive Dosis (EC 50, IC 

50, LD 50) entspricht der Wirkkonzentration bei Probit 5,0. 

Der G L -Wert des Leuchtbakterientests entspricht derjenigen Verdünnungstufe, welche dem EC 

20 (= Probit 4,16) am nächsten kommt. Im konkreten Falle wurden die Regressionsmodelle dazu 

benutzt, für Probit 4,16 den zugehörigen Volumenanteil im Testansatz zu bestimmen. Nach 

DIN 38412 L 34 definiert sich der G L -Wert auch als Kehrwert des Volumenanteils an Abwasser 

im Testansatz. Da die Versuche nicht auf die wirksame Konzentration einer konkreten Substanz 

bezogen werden konnten, wurde die Abszisse der Regressionsdiagramme als Vol% Abwasser 

im Testansatz angegeben (s. Abbildung 6, Abbildung 7) 


16 

6,5 

6 

5,5 

Technologie I 




Probitanalyse 

(EC 90%) 

Probit 

5 

4,5 

(EC 50%) 

4 

(EC 20%) 

3,5 

0,01 0,1 1 10 

Vol% im Testansatz 

Abbildung 7: Leuchtbakterientest der Naßzurichtflotten (Regression) 

Nitrifizierende Bakterien reagieren auf Wasserschadstoffe bedeutend empfindlicher als die 

Mischpopulation eines aeroben Belebtschlamms. Deshalb wurde eine nitrifizierende Biomasse 

als Testorganismus benutzt. In einem Laborfermenter mit einem speziellen Ammoniumsubstrat 

wurde innerhalb 80 Tagen eine ausreichende Menge nitrifizierender Bakterien herangezogen. 

Die Versuche wurden in einer Behrotest ® -Apparatur zur Bestimmung der Sauerstoffverbrauchsrate 

nach DIN 38414 - S6 mit 12 Testplätzen durchgeführt. 

Tabelle 6: Aquatoxizität der Prozeßflotten 

Prozeßabschnitt 

Technologie 

I 

Technologie 

II 

Technologie 

III 

Technologie 

IV 

CSB:BSB 5 -Verhältnis: 

Gerbung 6,7 7,3 4,1 3,6 

Nachgerbung/ Naßzurichtung 2,7 2,8 3,7 4,6 

Wasserwerkstatt & Gerbung 16 3,3 2,1 4,0 3,2 

Leuchtbakterientest G L -Wert: 

Gerbung 14 18 44 340 

Nachgerbung/ Naßzurichtung ≤1.400 9.000 2000 ≥2.000 

Nitrifikationstest (Hemmung in %): 

Gerbung 13 % 32 % 4 % 97 % 

Nachgerbung/ Naßzurichtung 93 % 96 % 64 % 96 % 

Die Biomasse aus dem Fermenter wurde gewaschen zentrifugiert und in einer Ammoniumnährlösung 

suspendiert. Pro Testbatch wurden 25 Vol% der zu untersuchenden Abwasserprobe 

vorgelegt und mit Nährlösung und Biomasse auf 200 ml aufgefüllt. Jeder Test wurde als Doppelversuch 

ausgeführt. Neben einer Kontrollgruppe mit H 2 O dest. an Stelle des Testsubstrats 

wurde eine weiterer Doppelblindversuch mit Allylthioharnstoff als starker Nitrifikationsgift angesetzt. 

Es wurde 20 h unter Rühren und kontinuierlicher Belüftung bei 20°C inkubiert. Die Nitrifikationsrate 

pro Batch wurde an Hand der Stickstoff-Analysen (NH 4 + -N, NO 2 - -N, NO 3 - -N) zu Beginn 

und Ende des Versuchs bestimmt. Der GV der abfiltrierbaren Stoffe wurde für jeden Batch 

bestimmt und danach die biomassespezifische Nitrifikationsleistung pro Tag berechnet. Als Maß 

16 nach Abscheidung des Primärschlamms 


17 

der Hemmung der Nitrifikation wurde das Verhältnis zwischen Test- und Kontrollgruppe definiert. 

Tabelle 6 faßt die Ergebnisse aller Tests zur Aquatoxizität zusammen. 

Im Nitrifikationstest zeigten alle Abwässer der Gerbtechnologien I - III geringe Hemmwirkung bei 

gleichzeitig geringfügiger Nitritbildung (max. 5 mg·l -1 ), während die Restflotte der vegetabilen 

Gerbung (Technologie IV) die Nitrifikation vollständig unterdrückte. Bei den Naßzurichtflotten 

trat lediglich bei Technologie III (Chromnachgerbung) keine totale Hemmung ein. Der Nitrifikations-test 

bestätigte die weit höhere Aquatoxizität der Naßzurichtflotten gegenüber den Abwässern 

der Gerbung. Die ATH-Gruppe führte zu einer vollständigen Unterdrückung der Nitrifikation. 

Beim Vergleich der beiden Bakterientests ist zu beachten, daß die Tests zur Nitrifikation im 

Gegensatz zum Leuchtbakterientest nur für eine Verdünnungstufe durchgeführt wurden. 

5.2 CHEMISCH - MECHANISCHE ABWASSERBEHANDLUNG 

An den Abwässern der vier Technologien wurde die Wirksamkeit von drei Abwasserbehandlungsverfahren 

experimentell erprobt. Nach einer Vorreinigung über ein 250 µm-Mikrosieb wurden 

aus jeder Technologie die Abwässer der Wasserwerkstatt mit den Abwässern der Gerbung 

im technologisch exakten Volumenverhältnis (s Kapitel 4.1) vereinigt und dieses Mischabwasser 

nach den unterschiedlichen Methoden behandelt. Das erste Reinigungsverfahren beinhaltete 

die chemisch-mechanische Abwasserreinigung durch Flockung und Fällung wie folgt: 

Flockung: Südfloc K2 3,0 ml·l -1 5 min rühren 

Fällung: Kalkmilch (10%ig) 20,0 ml·l -1 50 min rühren 

Nachflockung: Praestol 2540 (0,1%ig) 5,0 ml·l -1 5 min rühren 

Sedimentation: 

240 min 

Untersucht wurde die Sedimentation im Standzylinder, der Reinigungseffekt bezüglich gelöster 

(CSB, AOX) und suspendierter Abwasserinhaltsstoffe (Cr). Die qualitative Prüfung auf die Anwesenheit 

von Chromat in Technologie I verlief negativ. 

Tabelle 7: Fällungsversuch mit Abwässern aus Wasserwerkstatt und Gerbung 

Parameter Technologie 

I 

Technologie 

II 

Technologie 

III 

Technologie 

IV 

Einheit 

Sediment: 

SV 30min 160 95 160 990 [ml·l -1 ] 

SV 240min 130 80 115 920 [ml·l -1 ] 

Überstand: 

pH 11,7 11,3 12,6 10,2 [-] 

GR 21,1 16,8 17,7 17,8 [g·l -1 ] 

2,25 1,1 0,8 1,3 [g·l -1 ] 

CSB 

η CSB 

2.960 

23 

2.900 

32 

3.100 

41 

3.960 

17 

[mg·l -1 ] 

[%] 

AOX 6,8 4,1 4,1 2,2 [mg·l -1 ] 

Glutardialdehyd - 0,1 3,3 - [mg·l -1 ] 

Cr (total) 

Cr 6+ 2,8 

n.n. 

- - - [mg·l -1 ] 

SO 4 

2- 

Die Analyse des Gesamtchroms im Überstand der Fällung des Abwassers aus Technologie I 

stellt den arithmetischen Mittelwert aus 9 Einzelbestimmungen dar. 


18 

5.3 BIOLOGISCHE ABWASSERBEHANDLUNG 

5.3.1 ANAEROBE BEHANDLUNG IM METHANREAKTOR 

Die anaerobe Reinigung der Abwässer aus den vier Gerbverfahren wurde in einem Festbettumlaufreaktor 

getestet. Der Versuchsaufbau bestand aus einem Laborfermenter (3,0 l) mit externer 

Absetztasche (0,2 l). Beide Elemente besaßen einen Doppelmantel und wurden mittels eines 

Heiz-Kühl-Thermostaten temperiert. Der Methanreaktor enthielt ein Schüttbett aus einem Spezialgranulat 

FILGRAT 17 zur Biofilmbildung (Lückengrad ca. 0,45). Eine zeitgetaktete Schlauchpumpe 

förderte den Zulauf. Das Abwasser war identisch den in Kapitel 5.2. und 5.3.2 beschriebenen 

Versuchen. Lediglich der schnell sedimentierende Primärschlamm der vermischten 

Teilabwässer wurde verworfen und der Zulauf mit konzentrierter Phosphorsäure auf pH 6-7 

neutralisiert. Der Reaktor wurde als Top-Down-Umlaufreaktor betrieben, wobei zweimal täglich 

der in der Absetztasche sedimentierte Bioschlamm mit einer Schlauchpumpe in den Reaktor 

zurückgefördert wurde. Der Ablauf erfolgte über ein Tauchrohr mit Siphon. Das entstehende 

Gas wurde in einen flexiblen Speicher mit Gaszähler überführt. Als Inokulum wurde ein Faulschlamm 

benutzt, welcher Versuchen mit Abwässern aus einer Lederveredelung entstammte. 

2500 

Means and 95,0 Percent Scheffe Intervals 

2100 

CSB [mg/l] 

1700 

1300 

900 

500 

TI TII TIII TIV 

Mischabwasser Wasserwerkstatt & Gerbung - anaerob gereinigt 

Abbildung 8: Mittelwertvergleich CSB-Ablauf Methanreaktor 

Ein 75-tägiger Einfahrbetrieb mit einem 1:1 verdünnten Gerbereimischabwasser 18 und einem 

leicht bioverfügbaren Cosubstrat führte zu einer Biomasseanreicherung und einer stabilen Biogasbildung. 

Alle untersuchten Abwassertypen verursachten die nahezu vollständige Unterdrückung 

der Methanogenese. Deshalb wurde zwischen den Testreihen immer wieder auf das Substrat 

aus dem Einfahrbetrieb zurückgegriffen, um den Reaktor zu spülen und vor der nächsten 

Versuchsphase wieder in einen stabilen Zustand zu überführen. 

Auf die Bestimmung der Biomasse im Reaktor wurde wegen der komplizierten Verhältnisse 

beim Festbett verzichtet. Die Analyse der CSB-Werte wurde an filtrierten, die Chromanalyse an 

unfiltrierten Proben vorgenommen. Pro Abwassertyp wurde eine 2-3wöchige Versuchsphase 

eingehalten Die Angaben stellen die arithmetischen Mittelwerte über die Versuchsdauer dar. 

17 Eigenentwicklung FILK Freiberg 

18 Anteile aus allen Technologien I-IV + Wasserwerkstattabwasser 


19 

Alle CSB-Analysen des Ablaufs wurden einem multiplen Mittelwertvergleich unterzogen. Der 

verwendete Scheffé-Test ist für unbalanzierte Gruppen von Stichproben geeignet und konservativ 

ausgerichtet, d. h. von geringer Trennschärfe und stellt an die Feststellung signifikanter Unterschiede 

zwischen den Versuchsgruppen die höchsten Ansprüche (Abbildung 8). Die Verhältnisse 

am Reaktor listet Tabelle 8 auf. 

Tabelle 8: Abwasser Wasserwerkstatt & Gerbung - Methanreaktor 

Parameter Technologie Technologie Technologie Technologie Einheit 

I 

II 

III 

IV 

Reaktorzulauf: 

pH 19 6,8 6,8 7,0 6,4 [-] 

CSB 3.391,0 4.710,0 4.609,0 4.169,0 [mg·l -1 ] 

Cr (total) 47,2 - - - [mg·l -1 ] 

Methanreaktor: 

Q 0,44 0,49 0,55 0,43 [l·d -1 ] 

t V 4,1 3,7 3,7 4,2 [d] 

T 36,8 36,7 36,7 37,1 [°C] 

V Biogas 0,0 68,4 89,2 38,0 [ml·d -1 i. N.] 

CSB-RB 1,1 1,75 1,9 1,4 [kg·(m 3·d) -1 ] 

η CSB 63,0 60,5 67,4 68,0 [%] 

Reaktorablauf: 

pH 8,1 8,1 8,0 8,0 [-] 

CSB 1.248,0 1.861,0 1.504,0 1.335,0 [mg·l -1 ] 

Cr (total) 1,5 - - - [mg·l -1 ] 

Die Versuche bestätigen die durch zahlreiche wissenschaftliche Untersuchungen und Pilotprojekte 

gestützte Tatsache, daß sich anaerobe Verfahren nach dem Stand der Technik nicht für 

Gerbereiabwässer eignen bzw. äußerst störanfällig sind. 

5.3.2 AEROBE BEHANDLUNG IM BELEBTSCHLAMMVERFAHREN 

Das Belebtschlammverfahren stellt neben der Fällung die zuverlässigste Reinigungsmethode für 

Gerbereiabwässer dar. Dabei wird im Gesamtstrom behandelt oder zuvor eine chemischmechanische 

Vorreinigung einzelner Teilströme betrieben. Das Belebtschlammverfahren wurde 

mit einer Versuchsanordnung nach OECD Guidelines for Testing of Chemicals - A303 (Simulation 

Test - Aerobic Sewage Treatment) nachgestellt, wobei ein belüftetes Belebungsbecken und 

ein Absetztank die Grundelemente bilden. Dazu wurden ein Laborfermenter vom Typ Bioengineering 

L 1523 (V = 10,8 l) und ein Dortmundbrunnen (Eigenbau, V = 6,0 l) eingesetzt. Der 

Fermenter wurde als Chemostat betrieben, d. h. die Regelung des pH-Werts, der Temperatur 

und des Sauerstoffs erfolgten automatisch. Als Sollwerte wurden pH = 7,6 (Neutralisation mit 10 

%iger NaOH bzw. H 3 PO 4 ), T = 20°C und c O2 = 7,0 mg·l -1 O 2 vorgegeben. Außerdem wurde die 

Masse des Fermenterinhalts und das Redoxpotential permanent gemessen. Dem Zulauf wurden 

0,2 g Grahamsches Salz und 5,0 ml·l -1 einer 20,0 g·l -1 Stammlösung aus MnCl 2·4 H 2 O zugefügt. 

Über ein Doppelmantel-Tauchrohr wurde das belüftete Abwasser nach dem Prinzip Mammutpumpe 

in den Dortmundbrunnen überführt. Eine Membranpumpe förderte den Rücklaufschlamm 

im 3h-Takt in den Belebungsteil zurück. Der Fermenter wurden zeitgleich mit dem 

Methanreaktor und mit demselben Substrat betrieben. Lediglich auf die Vorneutralisation wurde 

verzichtet. 

19 Zulauf vorneutralisiert mit H 3PO 4 


20 

Tabelle 9: Abwasser Wasserwerkstatt & Gerbung - Belebtschlammverfahren 


I 

II 

III 

IV 

Fermenterzulauf: 

pH 8,7 7,8 9,5 7,9 [-] 

CSB 3.829,0 4.272,0 5.258,0 4.770,0 [mg·l -1 ] 

BSB 20 5 1.146,0 2.041,0 1.322,0 1.511,0 [mg·l -1 ] 

Cr (total) 29,0 - - - [mg·l -1 ] 

Laborfermenter: 

Q 4,1 4,0 4,1 4,3 [l·d -1 ] 

t V 4,1 4,2 4,1 3,9 [d] 

T 20,5 18,8 19,1 20,2 [°C] 

pH 7,6 7,7 7,7 7,5 [-] 

E +10,1 +36,1 +46,0 +49,5 [mV] 

O 2 6,9 6,9 6,7 6,9 [mg·l -1 ] 

GV (abfiltr. Stoffe) 0,8 0,2 0,5 0,3 [g·l -1 ] 

Ablauf (Dortmundbrunnen): 

CSB 853,0 1.134,0 1.180,0 1.008,0 [mg·l -1 ] 

BSB 21 5 29,1 ≤ 3,0 31,7 28,0 [mg·l -1 ] 

NO - 3 -N 5,0 0,4 6,2 37,5 [mg·l -1 ] 

NO - 2 -N 2,0 0,5 1,0 4,6 [mg·l -1 ] 

Cr (total) 2,0 - - - [mg·l -1 ] 

Zur Beimpfung wurde ein adaptierter Belebtschlamm benutzt. Es folgte ein 28-tägiger Einfahrbetrieb 

mit einem 1:1 verdünnten Mischabwasser. Zwischen den Testreihen wurde zum Spülen 

und Stabilisieren auf dieses Substrat zurückgegriffen. 

1600 


CSB [mg/l] 

1200 

800 

400 


Mischabwasser Wasserwerkstatt & Gerbung - aerob gereinigt 

Abbildung 9: Mittelwertvergleich CSB-Ablauf Belebtschlammverfahren 

Zur Regulierung des Überschußschlamms wurde wöchentlich zweimal 0,5 l Inhalt aus dem Fermenter 

entfernt. Gleichzeitig wurden das Schlammvolumen und der Glühverlust der abfiltrierba- 

20 Einzelbestimmung 



21 

ren Stoffe im Belebungsteil und im Ablauf der Anlage analysiert. Die Ausbildung einer simultanen 

Nitrifikation wurde an Hand der Oxidationsprodukte NO 2 - und NO 3 - kontrolliert (Tabelle 9). 

Der Verlauf der Versuche wurde durch Schwimmschlamm im Dortmundbrunnen beeinträchtigt. 

Der Schlammaustrag verursachte Biomasseverluste im Fermenter und setzte das Schlammalter 

herab. Nur das Abwasser aus Technologie IV zeigte bei der biologischen Reinigung eine simultane 

Nitrifkation (Tab. 9). Die Abwässer aller Gerbarten erreichten trotz der geringen Biomassekonzentration 

hohe BSB 5 -Abbauraten. Auch bei diesen Versuchen wurden die Mittelwerte der 

CSB-Abläufe statistisch aufbereitet (Abbildung 9). 

Tabelle 10: Leistungsparameter des Belebtschlammverfahrens 


I 

II 

III 

IV 

CSB-RB 1,5 1,6 2,0 1,9 [kg O 2 ·(m 3·d) -1 ] 

CSB-SB 1,9 6,6 4,2 5,7 [kg O 2 ·(kg·d) -1 ] 

η CSB 77,0 73,4 77,6 79,0 [%] 

η BSB 22 5 97,5 ≥ 99,8 97,6 98,1 [%] 

Y S/X ≤ 3,0 ≤ 1,0 ≤ 6,0 51,0 [mg NO - x -N ·(g·d) -1 ] 

Die Abbauraten von CSB und BSB 5 im Belebtschlammverfahren differieren deutlich (Tabelle 

10). Das hohe CSB:BSB 5 -Verhältnis der biologisch gereinigten Gerbereiabwässer deutet auf 

persistente Abwasserinhaltsstoffe oder die Hemmung bzw. Vergiftung der Biomasse im Belüftungswasser 

des BSB 5 -Tests hin. Letztere Annahme ist jedoch unwahrscheinlich, da für die A- 

nalyse die BSB 5 -Ansätze verdünnt wurden. 

6000 

5500 

5000 


CSB [mg/l] 

4500 

4000 

3500 

3000 

2500 


Mischabwasser Wasserwerkstatt & Gerbung (ungereinigt) 

Abbildung 10: Mittelwertvergleich CSB-Zulauf 

Bei der biologischen Abwasserreinigung zeigten sich keine signifikanten Unterschiede in der 

Ablaufqualität und im CSB-Wirkungsgrad. Das Rohabwasser der Technologie I besaß die niedrigsten 

CSB-Ausgangskonzentrationen, wie Abbildung 10 beweist. 



22 

5.4 GERBEREISCHLAMM 

Die unter Kapitel 5.2 beschriebenen Versuche wurden mit einer Druckfiltration fortgesetzt. Dazu 

wurden Sediment und Überstand über ein für Kammerfilterpressen übliches technisches Filtergewebe 

filtriert. Das Entwässerungsverhalten eines inkompressiblen Schlamms wird durch den 

spezifischen Filterkuchenwiderstand α gekennzeichnet (Tabelle 11). 

Tabelle 11: Aufbereitung des Gerbereischlamms 


I 

II 

III 

IV 

Filter Sartorius Druckfilter SM 16274 

Filtergewebe Multifilament PP 2427; Marsyntex; 520 g·m 2 ; 0,8 mm 

p ü 0,65 0,66 0,65 0,65 [MPa] 

m FK 22,2 13,2 13,6 45,2 [g·l -1 23 ] 

TS FK 17,8 27,8 23,8 19,4 [%] 

GV TS 58,6 47,6 48,6 52,5 [%TS] 

α 2,6 2,8 1,7 196,0 [10 12 m·kg] 

Eluatwerte nach DIN 38414-S4 

κ 12,5 6,3 7,6 10,4 [mS·cm -1 ] 

TOC 730,0 705,0 605,0 940,0 [mg·l -1 ] 

AOX n. n. n. n. 0,12 0,3 [mg·l -1 ] 

Cr (total) 0,4 - - - [mg·l -1 ] 

Cr 6+ n. n. - - - [mg·l -1 ] 

Die Deponiefähigkeit der Filterrückstände wurde in einem Eluattest, wie er für die Deklaration 

von Deponieabfällen gefordert wird, geprüft. Für die Deponierung fordert der Gesetzgeber Prüfwerte, 

wie sie auszugsweise in Tabelle 12 aufgelistet sind. 

Tabelle 12: Gesetzliche Vorgaben für die oberirdische Deponierung (Auszug) 

Parameter TA-Siedlungsabfall Anhang B 

Deponieklasse: 

TA-Abfall, Anhang D 

oberirdische Ablagerungen 

I 

II (Zuordnungswerte) 

Einheit 

GV ≤ 3,0 ≤ 5,0 ≤ 10,0 [% TS] 

Eluatkriterien: 

pH 5,5-13,0 5,5-13,0 4,0-13,0 [-] 

κ ≤ 10,0 ≤ 50,0 ≤ 100,0 [mS·cm -1 ] 

TOC ≤ 20,0 ≤ 100,0 ≤ 200,0 [mg·l -1 ] 

AOX ≤ 0,3 ≤ 1,5 ≤ 3,0 [mg·l -1 ] 

Cr 6+ ≤ 0,05 ≤ 0,1 ≤ 0,5 [mg·l -1 ] 

Die Eluate aller vier Gerbereischlämme überschreiten die zulässigen TOC-Grenzwerte. Neben 

dem Problem der organischen Belastung der Eluate wurde für die oberirdische Deponierung von 

chromhaltigen Schlämmen mehrfach wissenschaftlich die Frage untersucht, ob Chrom als Eluat 

in das Grund- oder Oberflächengewässer gelangen kann. Als theoretischer Extremfall wird die 

Anwesenheit von Chrom in einer Trinkwasseraufbereitung und das Risiko der Chromatbildung 

durch oxidative Aufbereitungsprozesse (z. B. Chlorierung) angesehen. Die Literatur beschreibt 

weiterhin experimentelle Arbeiten über den Einfluß des Bodenmilieus auf die Modifikation von 

Chrom und seine Pflanzenverfügbarkeit. 

23 bezogen auf Filtertrübe 


23 

Bei der Verbrennung verhält sich Gerbereischlamm ähnlich anderen Klärschlämmen. Der 

Schlamm muß konditioniert, entwässert, vorgetrocknet und granuliert werden, um ein beschickungsfähiges 

Gut zu erhalten. Verschiedene Probleme können die thermische Entsorgung von 

Gerbereischlamm erschweren: 

⇒ Wassergehalt Vortrocknung, Beschickungsprobleme 

⇒ Schwankende Zusammensetzung schwankende Heizwerte 

⇒ Salzgehalte Korrosion, Verkrustungen, Dioxinpotential 

⇒ Schwermetalle (Chrom) Risiko der Chromatbildung 

⇒ Salze und Schwermetalle Remobilisierung aus der Asche 

Eine hohe Alkalität, geringe Temperaturen und eine ungesteuerte O 2 -Zufuhr im Verbrennungsraum 

fördern die Oxidation des dreiwertigen Chroms in seine sechswertige Form. Tabelle 13 

verweist auf Literaturstellen, welche Bezug auf die Entsorgung von Gerbereischlamm nehmen 

und systematisiert sie nach der Art der Gerbung. 

Tabelle 13: Entsorgung und Verwertung von Gerbereischlamm 

Verwertung/ Chromgerbung Synthetische Gerbstoffe Vegetabilgerbung 

Entsorgung 

(Wet-white-Gerbungen) 

Oberirdische Deponie /12, 15, 20, 24/ /17, 23/ 

Verbrennung /11, 17, 22, 24/ 

Pyrolyse /16/ 

Einarbeitung in Ziegel /11, 22/ 

Glasherstellung /19/ 

Straßenbau /22/ 

Biogasproduktion /11, 22/ /25/ /25/ 

Kompostierung /13/ /14/ 

Felddüngung /17, 18, 21, 22/ /23/ 

5.5 LEDERABFALL 

Die Lederherstellung entwickelte im Laufe der Zeit vielfältige Formen der Abfallverwertung. Heute 

besitzen die Herstellung von Lefa (Lederfaserwerkstoff) und die Gewinnung von Eiweißhydrolysaten 

aus Lederabfall die Schlüsselpositionen (Tabelle 14). 

Tabelle 14: Entsorgung und Verwertung von Lederabfall 

Verwertung/ Chromgerbung Synthetische Gerbstoffe Vegetabilgerbung 

Entsorgung 

(Wet-white-Gerbungen) 

Oberirdische Deponie /20/ /35/ 

Verbrennung /30/ 

Pyrolyse /16, 30, 33, 34/ 

Hydrolyse /27, 28, 30, 31, 42/ /39, 30, 43/ 

Chromrückgewinnung /41, 42/ 

Lefa, Schichtpreßstoffe /29, 30, 31/ /29/ 

Zuschlagstoff Keramik /34/ 

Straßenbelag, Einstreu /33, 34, 36/ 

Biogasproduktion /30/ 

Kompostierung /30, 40/ /32/ /40/ 

Düngemittel /30, 31/ /37, 38, 39, 40, 43/ 

Da Lederabfall häufig oberirdisch deponiert wird, wurde experimentell das Eluierungsverhalten 

der Falzspäne aus den Versuchen nach DIN 38414-S4 getestet (Tabelle 15). Mit der vollen Anwendung 

der TA-Siedlungsabfall im Jahre 2005 wird diese Form der Entsorgung wegen des 


24 

hohen organischen Anteils nicht mehr möglich sein. Auch hier traten Grenzwertüberschreitungen 

beim TOC bei allen 4 Gerbarten auf. Sehr hoch war die Eluatkonzentration bei Technologie 

I. Die Auswaschmenge an Chrom aus Chromfalzspänen variiert sehr stark in Abhängigkeit von 

der konkreten Technologie, sinkt jedoch im Laufe der Lagerzeit rasch ab /41/. 

Tabelle 15: Eluattest mit Falzspänen 

Eluat-Parameter Technologie Technologie Technologie Technologie Einheit 

I 

II 

III 

IV 

pH 3,6 4,2 3,3 3,7 [-] 

κ 14,1 3,6 3,0 2,1 [mS·cm -1 ] 

TOC 370 1.740 380 1.030 [mg·l -1 ] 

AOX 0,29 2,12 0,17 0,07 [mg·l -1 ] 

Cr (total) 113,5 0,08 0,05 0,34 [mg·l -1 ] 

Cr 6+ n. n. - - - [mg·l -1 ] 

Form- & Glutardialdehyd n. n. n. n. n. n. n. n. [mg·l -1 ] 

Phenolindex (total) n. n. 3.560 0,07 1.340 [mg·l -1 ] 

Lefa (Lederfaserwerkstoff) wird traditionell als Schuhwerkstoff, als Buchbinder- und Täschnermaterial 

und zu technischen Zwecken eingesetzt. Die bei den Versuchsgerbungen angefallenen 

Lederfalzspäne wurden als Lefa-Rohstoff getestet. Dazu wurden die Späne im Lefa- 

Technikum des FILK Freiberg zweifach (Condux & Refiner) gemahlen. Die Pulpe wurde in der 

Entwicklungsabteilung der Salamander AG weiter zu Lefa-Platten verarbeitet und geprüft. Die 

wichtigsten Werkstoffparameter sind in Tabelle 16 zusammengestellt. 

Tabelle 16: Materialprüfung Lederfaserwerkstoffe (Lefa) 

Parameter Technologie Technologie Technologie Technologie üblicher Einheit 

I 

II 

III 

IV Prüfwert 

Rohdichte 0,767 0,999 0,977 0,837 0,8-1,1 [g·cm -3 ] 

Zugfestigkeit 4,59 9,03 5,47 10,66 5-13 [MPa] 

Reißdehnung 24,5 21,35 18,0 40,2 15-40 [% ∆l 0 ] 

Wachsen 4,2-4,8 10,9-12,1 10,8-10,9 2,5-3,3 < 3 [% ∆l 0 ] 

Schrumpfen 3,0 3,0 3,3-3,6 2,5-3,6 < 3 [% ∆l 0 ] 

Quellen 31,3 28,8 45,1 28,4 15-20 [% ∆d 0 ] 

Die Qualitätsansprüche sind vom Einsatzgebiet (Schuhwerkstoffe, Täschner- und Buchbinderware, 

technische Werkstoffe) abhängig. Insgesamt zeigte das vegetabile Material die besten 

Eigenschaften. Die Wet-white-Materialien wiesen schon optisch große Mängel auf (Abbildung 

11, Abbildung 12), aber auch die mangelnde Formhaltigkeit und die hohe Dichte würden ihre 

Verwendung in Schuhwerk (Brandsohlen, Kappenmaterial) ausschließen. Das Lefa-Material aus 

Chromfalzspänen wurde als gut bewertet, lediglich Reißfestigkeit und Reißdehnung lagen unter 

den Standardwerten. 

Eiweißhydrolysate werden aus Lederabfällen der Chromgerbung gewonnen. Ihr Haupteinsatzgebiet 

ist die Kosmetik. Der bei der Herstellung zurückbleibende Hydroxidschlamm wird deponiert, 

keramisch (Glasherstellung) oder metallurgisch verwertet. Die Regenerierung zu Gerbstoff 

ist grundsätzlich möglich, jedoch mit technischen und logistischen Problemen verbunden und 

wird selten praktiziert. Pflanzlich gegerbte Lederreste eignen sich nicht für die Hydrolyse. Die 

Verwertbarkeit der in den Versuchen angefallenen Wet-white-Späne (Technologie II, III) wurde 

durch die Abteilung Produktenentwicklung der Chemische Fabrik Grünau GmbH untersucht. Die 

enzymatische Hydrolyse lieferte eine Ausbeute von 10 % TKN, während die alkalische Hydrolyse 

≥ 90 % TKN erzielte. Beide Hydrolysate wurden wegen ihrer dunklen Färbung als ungeeignet 

eingestuft. 


25 

Abbildung 11: Lefa-Versuchsmuster Technologie I und II 

Abbildung 12: Lefa-Versuchsmuster Technologie III und IV 


26 

Kompostierung bzw. die pflanzenbauliche Verwertung von Lederabfall als Stickstoffspender 

mit Langzeitwirkung ist grundsätzlich für alle Gerbarten möglich und wird häufig als Entsorgungsform 

für Wet-white-Verfahren empfohlen. Im Vergleich zur Hydrolyse oder Lefa- 

Gewinnung bewegt sich diese Entsorgungsform auf niedrigem Niveau und eher mit schlechter 

Perspektive. 

Die Kompostmenge, die bei einer vollständigen Erfassung aller Bioabfälle aus deutschen Haushalten 

entstehen würde, wird auf 4,5 - 6,5 Mio. t·a -1 geschätzt. Alle derzeit in Funktion befindlichen 

Rotteanlagen in Deutschland besitzen aber nur eine Kapazität von ca. 1,1 Mio. t·a -1 . Für 

30-40% des Komposts tritt die Landwirtschaft als Abnehmer auf. Die Vermarktung wird zunehmend 

problematisch, weil immer mehr Abfallverursacher in dem Prädikat „biologisch abbaubar“ 

die Lösung ihrer Probleme sehen. Immer größere Kompostmengen drängen auf den Markt und 

müssen bei Gewährleistung der Rentabilität mit Gülle, Klärschlamm und Kunstdünger um Abnehmer 

konkurrieren. Gesetzliche Regelungen zum Schadstoffgehalt oder eine verbindliche 

Haftpflicht wie sie für die Ausbringung von Klärschlamm existieren, fehlen. Statt für Kompost zu 

bezahlen, stellt die Entsorgungsprämie für Klärschlamm einen zusätzlichen Anreiz für Landwirte 

dar, sich für letzteren zu entscheiden /44/. 

Ein einfaches mikrobiologisches Experiment sollte klären, ob sich unter den vier Arten von Falzspänen 

Material befand, daß mit Kompost gemischt zu akuten hemmenden oder toxischen Wirkungen 

auf die biologische Aktivität führt. Dazu wurden Mischungen aus 700 ml (ca. 410 g·l -1 

Schüttdichte) Kultursubstrat (handelsüblicher Blumenerde) und 300 ml Falzspänen (ca. 230 g·l -1 

Schüttdichte) hergestellt. Der Kompost charakterisierte sich wie folgt: 

20 % Torf/Holzfaser TS ≈ 30 % TOC = 48 %, TON = 1 % 

55 % Rindenhumus GV = 80 % 

pH = 5 - 7 

Verfügbare Nährstoffe: 120 - 180 mg·l -1 N 

150 - 300 mg·l -1 P 2 O 5 

300 - 700 mg·l -1 K 2 O 

Das Gemisch wurde in einem Rollreaktor 72 h bei 30 °C bewegt und danach mit 1.500 % deionisiertem 

Wasser (bezogen auf TS) 15 min in einem Laborschüttler eluiert und über ein 250 µm- 

Mikrosieb gegeben und nochmals in einer Becherzentrifuge 5 min bei 600 g zentrifugiert. Das 

Fugat wurde einer Keimzahlbestimmung 

nach dem Kochschen Gußplattenverfahren 

unterzogen. Dazu wurden 0,1 ml Fugat in 

einen Nähragar Typ Standard I eingeschlossen 

und 48 h bei 25 °C bebrütet. Die 

Keimzahl wurde aus Verdünnungsreihen 

über gewichtete Mittelwerte berechnet. Als 

Verdünnungsmedium wurde eine 0,9 %ige 

NaCl-Lösung benutzt. Neben den Versuchen 

mit den Falzspänen wurden auch 

eine Reihe Blindversuche durchgeführt. 

Aus den berechneten Keimzahlen wurden 

bei der Auswertung zwei Werte (Tabelle 

17) als Ausreißer verworfen. 

Tabelle 17: Keimzahlen im Fugat in Mio. KBE·ml -1 

Parameter T I T II T III T IV Blind 

-wert 

Einzelwerte 1,7 3,4 26,8 0,6 0,1 

″ 68,5 9,5 2,2 0,5 0,3 

″ 6,4 5,5 5,1 0,9 1,9 

″ 4,2 6,7 6,5 6,5 4,3 

Statistik 

n 3 4 3 4 4 

M 4,2 6,1 5,1 0,75 1,1 

x 4,1 6,2 4,6 2,1 1,6 

s 2,3 2,5 2,2 2,95 1,9 

Ob sich die Erwartungswerte der Versuchsgruppen signifikant unterschieden, wurde mittels 

zweier rechnergestützter Methoden geprüft. Das Schema einer einfaktoriellen Varianzanalyse 

berechnete ein F-Verhältnis von 2,36 und einen p-Wert » 0,05 (Tabelle 18). Der F-Wert wird aus 

dem Quotienten der Varianz zwischen den Gruppenmitteln und der Varianz innerhalb der Gruppen 

(Fehlervarianz) gebildet. P bildet das Signifikanzniveau. Es stellt die Wahrscheinlichkeit dar, 

mit der die berechnete Prüfgröße eine vorgegebene Prüfgröße erreicht oder überschreitet. Dabei 

wird von der Richtigkeit der zugrunde gelegten Nullhypothese ausgegangen. Die Nullhypo- 


27 

these der Varianzanalyse ging von Gleichheit der Mittelwerte zwischen den Gruppen und einem 

p-Level von 0,05 aus. Voraussetzung der Signifikanz bildet ein F-Wert » 1,0 und ein Signifikanzniveau 

von 0,05. Beide Bedingungen wurden durch den Test nicht erfüllt. Somit konnte 

nicht von statistisch gesicherten Abweichungen zwischen den arithmetischen Mittelwerten der 

Versuchsgruppen ausgegangen werden. 

Tabelle 18: PC-Varianzanalyse der arithmethischen Mittelwerte (KBE) 

ANOVA Table for KBE by sample 

Analysis of Variance 

----------------------------------------------------------------------------- 

Source Sum of Squares Df Mean Square F-Ratio P-Value 

----------------------------------------------------------------------------- 

Between groups 55,7198 4 13,9299 2,36 0,1079 

Within groups 76,8617 13 5,91244 

----------------------------------------------------------------------------- 

Total (Corr.) 132,581 17 

Die Voraussetzung 

für eine Varianzanalyse 

waren Tabelle 19: PC-Varianztest der Medianwerte (KBE) 

Kruskal-Wallis Test for KBE by sample 

wegen des geringen 

Datenumfangs 

sample Sample Size Average Rank 

und der starken 

------------------------------------------------------------ 

Streuung der Werte 

ungünstig. Dar- 

T II 4 14,25 

T I 3 10,0 

um wurde die Analyse 

durch einen T IV 4 7,0 

T III 3 11,6667 

parameterfreien blank test 4 5,25 

Rangtest nach ------------------------------------------------------------ 

KRUSKAL UND Test statistic = 7,09942 P-Value = 0,130727 

WALLIS ergänzt. 

(Tabelle 19). Der Test geht von der Nullhypothese gleicher Me- dianwerte aus. Da der berechnete 

p-Wert die Vorgabe 0,05 deutlich überschritt, lieferte dieser Test ebenfalls keine Argumente 

für signifikante Ab-weichungen zwi-schen den Gruppen. Die Daten der Blindversuche lagen 

am unteren Ende des Felds. Darum konnten akute toxische Wirkungen der Falzspäne ausgeschlossen 

werden. Im Umkehrschluß kann jedoch nicht über den Grad der Eignung einer Art 

von Falzspänen für die Kompostierung mit Rücksicht auf die modellhafte Anlage der Versuche 

und des geringen Testumfangs entschieden werden. 

Die Verbrennung von festen Lederabfällen gestaltet sich wegen der homogenen Materialzusammensetzung, 

des konstanten Heizwerts sowie der problemlosen Beschickung einfacher als 

die thermische Entsorgung von Gerbereischlamm. Im Versuch wurden die Falzspäne 1,5 h bei 

950°C verascht und die Massenbilanz auf 100 m 2 Leder berechnet: 

Technologie I II III IV 

Falzspäne TS 76,7 64,7 62,1 153,7 kg TS·100 m 2 

Lederasche 8,7 1,7 0,6 1,4 kg GR·100 m 2 

11 3 1 1 % TS 0 

Auch in diesem Falle stellt die Anwesenheit von dreiwertigem Chrom und das Risiko der Umwandlung 

in die sechswertige Form ein zentrales Problem bei chromgegerbten Ledern dar. In 

/45/ werden Laborversuche über das Veraschen von Chromleder und Chromleder im Gemisch 

mit Hausmüll beschrieben. 


28 

5.6 CHROM 

Da die Schwermetallfrage Hauptkritikpunkt der Gerbung mit Chrom-(III)-salzen darstellt, soll an 

dieser Stelle der Verbleib des Chroms gesondert betrachtet werden. Bei der klassischen 

Chromgerbung, wie sie Technologie I verkörpert, läßt sich der Produktpfad des eingesetzten 

Chroms im Gerbstoff in drei Hauptrichtungen verfolgen (Abbildung 13). 

Chrombilanz - Technologie I 

(100 % = 6,6 kg Cr pro 100 m2 Leder) 

1,0% (Abwasser Naßzurichtung) 

31,0% (Abwasser Gerbung) 

32,0% (Leder) 

36,0% (Falzspäne) 

Abbildung 13: Chrombilanz für Technologie I 

Wird das Abwasser chemisch-mechanisch im Gesamtstrom gereinigt, gelangt das bei der Gerbung 

nicht gebundene Chrom nahezu vollständig in den Gerbereischlamm. Wird das Abwasser 

im Teilstromverfahren mit einer Chromrückgewinnung behandelt, können 95-99 % des gelösten 

Restchroms rezirkuliert und der Gerbstoffverbrauch um 20-30 % gesenkt werden. Gleichzeitig 

wird die Menge und der Gehalt chromhaltigen Gerbereischlamms drastisch vermindert. Auch 

technologische Maßnahmen verbessern die Chrombilanz. Durch hochauszehrende Gerbverfahren 

kann die Ausnutzung des Chromgerbstoffs im Gerbbad gegenüber der konventionellen 

Gerbung von 60-75 % auf bis zu 90% gesteigert werden. Recyclingverfahren sind in diesem 

Falle wegen der geringen Recyclingrate nicht mehr sinnvoll und die chemisch-mechanische Abwasserbehandlung 

kann durch eine gestörte Hydroxidbildung behindert werden. Ein minimiertes 

Gerbstoffangebot erhöht das Risiko für die Lederqualität bei mangelnder Durchgerbung. Dadurch, 

daß im Versuch die Häute bereits im Stadium der Blöße gespalten wurden, sank die eingesetzte 

Gerbstoffmenge noch einmal um ca. 10-20% gegenüber der Gerbung im ungespaltenen 

Zustand. 

Zusätzlich zur Gerbung trat in allen Technologien eine zweite 

Chromquelle in der Färbung auf. Der verwendete Farbstoff zählt 

zu den Metallkomplexfarbstoffen und enthält drei Prozent 

Chrom. Da in allen Technologien vier Prozent Farbstoff pro 

Falzmasse Leder (TS 40-45 %) dosiert wurde, waren dadurch 

im Leder zusätzlich Chromgehalte bis max. 0,3 % Cr (auf TS) zu 

erwarten. Der niedrigste Wert wurde im Leder der Technologie 

Cr-Gehalt im Leder: 

Technologie I 2,8 % 

Technologie II 0,2 % 

Technologie III 1,3 % 

Technologie IV 0,1 % 

IV mit etwa 0,1 % Cr bezogen auf TS analysiert. In den Falzspänen der Technologien II-IV wurde 

ebenfalls Chrom festgestellt, obwohl das Falzen vor der Färbung bzw. Chromnachgerbung 


29 

erfolgte. Die exakten Ursachen festzustellen, ist schwierig, jedoch muß berücksichtigt werden, 

daß alle Schwermetalle ubiquitäre Verbreitung finden, d. h. in der Umwelt allgegenwärtig sind. 

So kann die Rohware bereits Schwermetallspuren enthalten, die im Falle Chrom bis zu zweistellige 

ppm-Gehalte annehmen können. Weiterhin sind in viele Hilfsmitteln, z. B. in technischen 

Chemikalien, besonders wenn sie als Neben- und Abfallprodukte gewonnen werden, unvermeidlich 

Verunreinigungen mit Schwermetallen ausgesetzt. 

Chrom ist eines der wichtigsten Legierungselemente für Eisenmetalle. 

Blöße, Leder, Flotte und Hilfsmittel kommen durch La- 

Cr-Gehalt der Falzspäne: 

Technologie I 30.007 ppm 

Technologie II 95 ppm gerungs-, Transport-, Dosier- und Verarbeitungsprozesse in 

Technologie III 100 ppm innigen Kontakt mit hochlegierten Stählen, deren Chromgehalt 

Technologie IV 90 ppm zum Teil mehr als 20 % beträgt. Ein Herauslösen von Legierungselementen 

durch mechanische (Abrasion) oder elektrochemische 

Wirkmechanismen (Korrosion) ist durch die Aggressivität der Medien (Flotten in 

Rohrleitungen, Behältern und Gerbgefäßen aus Edelstahl) bei der Lederherstellung und der 

Intensität der Bearbeitung (Walken, Spalten, Falzen) ständig gegeben. Diese Fakten gelten 

auch für eine Lederherstellung, die vollständig auf Chrom-(III)-salze in der Gerbung verzichtet. 

Gemessen an der Leistungsfähigkeit heutiger Analysentechnik, können Produkte nur noch als 

schwermetallarm eingestuft werden. Mit diesem Sachverhalt verbindet sich die Diskussion darüber, 

ab welchen Schwermetallkonzentrationen ein Produkt bzw. dessen Abfälle als schwermetallfrei 

gelten und welche Konzentrationen den Background bilden. 

Die in Technologie III praktizierte Kombination aus Wet-white- und Wet-blue-Gerbung benötigte 

gegenüber Technologie I zur Erzeugung der gleichen Lederfläche etwa nur ein Drittel des 

Chromgerbstoffs (Abbildung 14). Im Versuch wurden ca. 5 % des eingesetzten Chroms gelöst 

im Abwasser der Nachgerbung/ Naßzurichtung nachgewiesen. Bei der Bilanz auf der Basis der 

eingesetzten Chrommenge trat eine Diskrepanz von etwa 30 % auf. Zu vermuten ist, daß es 

sich dabei um unlösliche Anteile an Chrom, Lederabrieb und Fasern im Mischabwasser der 

Nachgerbung/ Naßzurichtung handelte, die mit der Analyse der gelösten Inhaltsstoffe nicht erfaßt 

wurden. 

Chrombilanz - Technologie III 

(100 % = 2,0 kg Cr pro 100 m2 Leder) 

5,0% (Abwasser Naßzurichtung) 

27,7% (suspendiertes Chrom ?) 

0,3% (Falzspäne) 

67,0% (Leder) 

Abbildung 14: Chrombilanz für Technologie III 

Die seit Jahren geführte Grenzwertdiskussion über Chrom in Gerbereiabwässern widmet sich 

ausschließlich den Konzentrationen bei der Einleitung. Die gravierenden quantitativen Unterschiede 

verschiedener Gerbarten finden keine Berücksichtigung, da diese sich in den Konzent- 


30 

rationsmessungen des behandelten Abwassers kaum widerspiegeln. In /46/ wurden Literaturangaben 

und Erfahrungswerte aus der Tätigkeit des FILK Freiberg über typische Chromkonzentrationen 

in Abwässern zusammengetragen (Tabelle 20). Eine ausführliche ökologische Bewertung 

von Chrom in Chromleder und Gerbereiabwasser wurde durch SCHWEDT in /47/ gegeben. 

Tabelle 20: Typische Chromwerte in Abwässern und Schlämmen 

Herkunft/ Abwasserverursacher Mittlere Cr-Konzentration Einheit 

geklärtes Siedlungswasser 6 - 46 µg·l -1 

Autowaschanlagen 140 µg·l -1 

Fleischverarbeitung 150 µg·l -1 

Limonaden-/ Getränkeherstellung 180 µg·l -1 

Fischverarbeitung 230 µg·l -1 

Bäckereibetriebe 330 µg·l -1 

Deponiesickerwasser 250 - 500 µg·l -1 

Textilfärbereien 850 µg·l -1 

Wäschereibetriebe 1.220 µg·l -1 

Gerbereien (Chromlederproduktion): 

1. mechanische Klärung im Gesamtstromverfahren 

(Spontanflockung) 

5 - 300 mg·l -1 

2. chemisch-physikalische Behandlung 

im Teilstromverfahren (Cr-Fällung) bis 5 mg·l -1 

3. vollbiologische Reinigung (aerob) bzw. 

mehrstufige Teilstrombehandlung bis 2 mg·l -1 

Klärschlämme: 

Kommunaler Klärschlamm 20 - 4.100 mg·kg -1 TS 

Gerbereischlamm 20.000 - 200.000 mg·kg -1 TS 

Äscherschlamm (Wasserwerkstatt) « 500 mg·kg -1 TS 

Bei der Entsorgung fester und schlammiger chromhaltiger Rückstände aus der Chromlederproduktion 

werden neben der Vermeidung und Verwertung (s. Kap. 5.4/ 5.5) immer wieder die Risiken 

einer Mobilisierung des dreiwertigen Chroms und seiner Umwandlung in die sechswertige 

Form im Falle einer oberirdischen Deponierung diskutiert. Die Wahrscheinlichkeit für die Entstehung 

eines derartig hohen Redoxpotentials im Boden bzw. Deponiekörper, welches die Änderung 

der Oxidationsstufe bewirkt, wird als gering eingestuft. Praktische Versuche zeigten, daß in 

den meisten Fällen ein reduzierend wirkendes Bodenmilieu vorherrscht. 


31 

6. VERGLEICH DER VERFAHREN (COMPARATIVE INTERPRETATION) 

6.1 FERTIGUNGSAUFWAND UND WIRTSCHAFTLICHKEIT 

In der Kostenstruktur einer modernen Gerberei entfallen 62-65 % auf die Rohware, 15-18 % auf 

die Hilfsmittel 12-14 % auf die Personalkosten, 5-10% auf Entsorgung und Umweltschutz und 3- 

4 % auf Energie. Hinzu kommen die Gemeinkosten /48/. Der Preis weicher Leder wie für die 

Möbel- und Automobilindustrie bestimmt sich über die verkaufte Fläche. Deshalb und wegen 

des überragenden Kostenanteils für den Rohstoff sind für die Wirtschaftlichkeit einer Lederproduktion 

die Qualität und das Flächenrendement bezogen auf die eingekaufte Rohhautmenge 

von außerordentlicher Bedeutung. Nach DIN 14 040 verkörpert die funktionale Einheit einer 

Ökobilanz das Maß für den Nutzen eines Produktsystems und gestattet den Vergleich mit anderen 

Systemen. Dies ist im vorliegenden Fall die Lederfläche. In den meisten Forschungsarbeiten 

über Umweltbelastungen der Lederherstellung wird als funktionale Einheit eine Tonne gesalzener 

Rohhaut eingesetzt. Die Übersicht zum Flächenrendement zeigt aber, daß diese Größe keinen 

geeigneten Vergleichsmaßstab darstellt. In den Versuchen fiel die Flächenausbeute sehr 

unterschiedlich aus: 

Technologie I 179 

Technologie II 149 

Technologie III 157 

Technologie IV 132 

Flächenrendement [m 2·(1.000 kg SM) -1 ] 

Ein Aussage über die Prozeßzeiten wurde bereits in Kapitel 4.1 getroffen. Bezogen auf die Herstellung 

einer gleich großen Fläche Leder beeinflussen sie mittel- und unmittelbar die Personalkosten 

(Anzahl und Dauer der Prozeßstufen), die Materialkosten (Bestand an Umlaufmitteln), 

die Investitionskosten (Maschinenbelegung) und den Energieverbrauch (Maschinenlaufzeiten). 

Unter den Versuchsbedingungen im halbtechnischen Maßstab ergab sich für alle in die Bilanz 

aufgenommenen Arbeitschritte (Anlage 2) unter Berücksichtigung des Rendements ein auf die 

Kontrollgruppe bezogener Index: 

Technologie I 1,0 

Technologie II 1,2 

Technologie III 1,2 

Technologie IV 1,5 

Zeitindex 24 

Nach /49/ entfallen auf den Energieverbrauch der lederherstellenden und -verarbeitenden Industrie 

81 % auf Wärme, 12 % auf Treibstoffe zu Transportzwecken und 7 % auf Elektroenergie. 

Der spezifische Bedarf an Wärmeenergie wird auf 1.600 kWh·100 m -2 Leder geschätzt. Bis 

40% der Wärmeenergie werden für die Bereitstellung von warmen Wasser benötigt. In der selben 

Größenordnung wird Wärmeenergie für die Ledertrocknung und Zurichtung verbraucht. 

In der Abwasserbehandlung erhöht sich der Energieverbrauch mit der Wasser- bzw. Abwasserund 

Schlammenge, besonders für die permanente Druckluftversorgung von Belebtschlammverfahren. 

Ein schlechtes Entwässerungsverhalten von Gerbereischlamm steigert überproportional 

den Energeriebedarf der Entwässerungsmaschinen und erhöht den Transportaufwand. Der 

Wasserbedarf für den Produktionsabschnitt Entkälkung/ Beize bis Ende Naßzurichtung entspricht 

nahezu den Abwasservolumina. Durch das entquellende Blößenmaterial wird einerseits 

Flotte der Wasserwerkstatt in die Gerbung verschleppt, andererseits treten Verluste durch Verdunstung 

und durch die Ledertrocknung ein. Durch flüssige Hilfsmittel und Verdünnungswasser 

gelangt beim Zubessern zusätzlich Flotte in den Prozeß. 

24 Betrachtung endet mit dem Aufschlagen der gefetteten und gefärbten Leder 


32 





Flottenindex 

Zur Betrachtung der Hilfsmittelkosten wurden die Preise für die Gerbstoffe für Vor- und Nachgerbung, 

so wie sie für die Versuche beschafft wurden, herangezogen 25 (s. Anlage 6). Die übrigen 

Hilfsmittel einschließlich Hilfsgerbstoffe wurden nicht in die Kalkulation aufgenommen. Danach 

ergaben sich Gerbstoffkosten wie folgt: 





Kostenindex (Gerbstoffe 26 ) 

Die aufgeführten Zahlen dienen nur dem relativen Vergleich der Gerbverfahren. Sie können 

nicht auf die betriebliche Praxis bezogen werden, da unter industriellen Bedingungen von anderen 

Formen der Produktionsorganisation bzw. Preisbildung auszugehen ist. 

Ein weiterer Aspekt bei der Beurteilung der Technologien stellt die allgemeine Handhabbarkeit 

der Leder im Herstellungsprozeß dar. Dazu zählen das Handling als Halbfabrikat, wenn eine 

örtlich und zeitlich getrennte Arbeitsteilung in Lohngerbung und Veredelung durchgeführt wird 

und das Verhalten der Halbfabrikate bei der Dickenbearbeitung (Falzen). 

Halbfabrikate wie in Technologie I werden weltweit als Wet-blue gehandelt. Die Qualitätssicherung 

wird in den meisten Fällen beherrscht. Auf die fungizide Ausrüstung muß geachtet werden. 

Qualitätsschwankungen können sich besonders negativ auf die Färbung auswirken. Das Falzen 

ist unproblematisch, wie auch die Versuche zeigten. Die Wet-white aus Technologie II und III 

verursachten trotz sorgfältiger Behandlung und Zwischenlagerung Probleme in der Veredelung. 

Wegen der geringen Schrumpfungstemperaturen ist die Gefahr thermischer Schäden während 

des Falzens sehr groß. Deshalb mußte die Arbeitsgeschwindigkeit beim Falzen herabgesetzt 

werden. Eine konstante und gleichmäßige Feuchte der Halbfabrikate konnte mit verhältnismäßigem 

Aufwand nicht garantiert werden. Die Konservierung stellte kein Problem dar. 

Bekannt ist die fungizide Anfälligkeit von vegetabilen Ledern, die aber im Versuch IV nicht auftrat. 

Die Regulierung der Feuchte beim Zwischenlagern ist schwierig. Die Leder sind beim Falzen 

ebenfalls anfällig gegenüber thermischen Schäden. Wegen der Volumenzunahme über den 

Lederquerschnitt als Folge der Gerbung erhöht sich der Aufwand für die Dickenregulierung zusätzlich. 

Zur Einhaltung der Egalität bedarf es erhöhter Aufmerksamkeit. Die Eigenfärbung des 

vegetabilen Gerbmittels schränkt die Variabilität in der Färbung ein. 

25 keine Mengenrabatte für den großtechnischen Einsatz 

26 Nettopreis 


33 

6.2 LEDERQUALITÄT 

Hochwertige Lederprodukte vereinen in sich Ästhetik, Gebrauchswert und Langlebigkeit. Diese 

Eigenschaften sind die Qualitätsansprüche des Konsumenten, wie er sie in hohem Maße von 

Möbeln und Fahrzeugen mit Lederausstattung erwartet. Diese Kategorien verkörpern zugleich 

die ökologische Güte des Naturprodukts Leder. Eine Leitlinie des Deutschen Instituts für Normung 

e. V. (DIN) formuliert im Zusammenhang mit der umweltgerechten Normung technischer 

Produkte /1/: 

„Allgemein liegt ein umweltgerechtes Produkt vor, wenn es im Vergleich zu konventionellen 

Produkten den erforderlichen Gebrauchsnutzen erfüllt, aber bei der Herstellung, Anwendung 

und Entsorgung weniger Ressourcen verbraucht und die Umwelt weniger belastet. 

Hierbei ist die Nutzungsdauer einzubeziehen.“ 

Damit wird deutlich, daß ein langlebiges Produkt mit hervorragenden Gebrauchseigenschaften 

die besten Voraussetzungen besitzt, gleichzeitig ein umweltfreundliches Produkt zu sein. Für die 

Bewertung von Herstellungsverfahren bedeutet dies aber im Umkehrschluß auch, daß ein umwelt- 

bzw. ressourcenschonendes Verfahren niemals das Prädikat umweltfreundlich erlangen 

kann, wenn es im Vergleich zu anderen Technologien zu minderwertigen Produkten mit kurzer 

Lebensdauer und schlechten Gebrauchseigenschaften führt. 

Die in den Versuchen hergestellten Leder wurden am Lederinstitut - Gerberschule Reutlingen 

einer umfassenden Materialprüfung unterzogen. Dabei bildeten die Qualitätsmerkmale für Möbel- 

und Automobilleder den Maßstab. In drei Tabellen sind die Ergebnisse der chemischen und 

mechanisch-physikalischen Lederprüfung sowie Tests zum Gebrauchswert zusammengestellt. 

Die Daten stellen gemittelte Werte von Mehrfachanalysen dar. Alle hergestellten Leder wurden 

nach vier Hauptkategorien untersucht und bewertet. Wo es möglich und angezeigt war, wurde in 

den Tabellen die Standardabweichung der Kontrollgruppe (Technologie I) angegeben. Die Werte 

für die Technologien II - IV entstammen Doppelbestimmungen. 

Tabelle 21 faßt die chemischen Analysen zusammen. Der pH-Wert des wäßrigen Auszugs eines 

Leders charakterisiert die Aciditätsverhältnisse. Ein Überschuß an Säuren kann zu Materialschäden 

führen. Der Wassergehalt beeinflußt die mechanischen (Dehnbarkeit, Maßhaltigkeit, 

Weichheit) u. a. Eigenschaften des Leders. Deshalb erfolgt die Lederprüfung stets an klimatisierten 

Proben. 

Die weiteren Parameter beschreiben die Leder nach Art und Menge auswaschbarer Substanzen. 

Unter den extrahierbaren Stoffen sind alle durch das Extraktionsmittel Dichlormethan aus 

dem Leder entfernten Substanzen zu verstehen. Dazu können Naturfette, Fettungs-, Imprägniermittel, 

Farbstoffe u. a. m. zählen. Die Methode beschreibt den Fettungsgrad eines Leders 

Die Untersuchungsmethode für extrahierbares sechswertiges Chrom im Leder besitzt keine feste 

Nachweisgrenze. In Ringversuchen zur Ausarbeitung des DIN-Standards waren Ergebnisse 

bis 3,0 mg·kg -1 TS noch ausreichend reproduzierbar. Die Bestimmung kann aber durch ausblutende 

Farb- bzw. Gerbstoffe gestört werden. Bis zu einer Eigenextinktion von 0,6 (2 cm-Küvette 

bei 540 nm) wird die photometrische Messung des Eluats noch als vertretbar angesehen. Da die 

Analyse mit zerkleinertem Leder erfolgt, besitzt der ″Prüfkörper″ eine vergrößerte und damit 

entsprechend reaktive Oberfläche, die in Abhängigkeit vom Redoxpotential des Eluats mit dessen 

Inhaltsstoffen in einer Weise in Wechselwirkung treten kann, die bei einem unversehrten 

Leder so nicht gegeben ist. Bei der Analyse der Leder aus Technologie I trat eine Probe mit 

einem Cr 6+ -Gehalt von 7,3 mg·kg -1 TS auf. Der Befund bestätigte sich auch bei der zeitlich versetzten 

Wiederholung der Analyse. 


34 

Tabelle 21: Chemische Lederanalyse 

Parameter 

Standard/ Maßeinheit 

T I T II T III T IV Möbelleder 

Autoleder 

informativ 

pH-Wert (wäßriger Auszug) 3,6 

DIN 53 312 [-] 

s=0,09 

3,9 3,6 4,2 ≥ 3,5 4,0 

Wassergehalt 

13,2 

DIN 53 304 [%] 

s=0,65 

11,2 11,3 8,9 8-16 12-20 

Gesamtauswaschverlust 0,6 

DIN 53 307 [%TS] 

s=0,1 

1,3 0,9 2,85 ≤ 7,0 

Extrahierbare Stoffe 

13,9 

DIN 53 306 [%TS] 

s=1,3 

10,5 9,7 7,65 5-11 5-18 

Gesamtasche 

4,6 

DIN 53 305 [%TS] 

s=0,4 

0,85 3,4 0,6 ≤ 3,8 

Wasserunlösliche Asche 4,0 

DIN 53 305 [%GR] s=0,3 

0,5 2,9 0,4 

Chrom III (als Cr 2 O 3 ) 4,15 

AAS-Analyse [%TS] 

s=0,4 

0,3 1,9 0,15 3,0-5,5 28 (1-6) 

Chrom VI 

n. n./ n. n. n. n. n. n. n. n. n. n. n. n. 

DIN 53 314 [mg·kg -1 TS] 7,3 29 

Formaldehyd 

DIN 53 315 B [mg·kg -1 TS] 

5,0 3,0 3,0 n. n. 30 < 10 

Glutardialdehyd 

DIN 53 315 B [mg·kg -1 TS] 

n. n. n. n. n. n. n. n. 

Azofarbstoffe nach BedarfsgegenständeVO 

DIN 53 316 [mg·kg -1 TS] 

PCP 

DIN 53 313 [mg·kg -1 TS] 

n. n. n. n. n. n. n. n. n. n. 

(30) 

n. n. 

(30) 

n. n. 

n. n. n. n. n. n. n. n. < 5 < 5

35 

der- und Hilfsmittelindustrie reagierte auf die 1989 in Deutschland erlassene PCP- 

Verbotsverordnung mit entsprechenden Substitutionen. Die deutsche Beschränkung auf 5 ppm 

stellt ein Verbot dar, während die erst 1991 erlassene EG-Richtlinie 91/173/EWG einen Grenzwert 

von 1.000 ppm toleriert. PCP als Pestizid bzw. Konservierungsstoff in der Lederherstellung 

kann besonders bei importierten Ledern und Lederartikeln eine Rolle spielen. 

Tabelle 22: Mechanisch-physikalische Lederprüfung 

Parameter 



Autoleder 

informativ 

Dicke 

1,6 

DIN 53 326 [mm] 

s=0,3 

1,8 2,0 2,2 1,1-1,4 1,0-1,3 

Rohdichte 

0,6 

DIN 53 327 [g·cm -3 ] s=0,03 

0,6 0,6 0,7 0,6-0,9 0,6-1,0 

maximale Zugkraft 

360 

DIN 53 328 [N] 

s=219 

272 413 500 ≥ 140 

Zugfestigkeit 

2.203 1.580 2.148 2.122 

DIN 53 328 [N·cm -2 ≥ 2.000 ≥ 2.000 2.000- 

] s=866 

2.750 

Weiterreißkraft 

DIN 53 329 [N] 

Weiterreißfestigkeit 

DIN 53 329 [N·cm -1 ] 

Tensometer - max. Berstdruck 

ohne Narbenschäden 

DIN 53 323 [bar] 

Tensometer - max. Dehnung 

ohne Narbenschäden 

DIN 53 323 [%A 0 ] max. 

Tensometer - Dehnung 

irreversibel bei p= 5 bar 

DIN 53 323 [%A 0 ] 

65 

s=48 

386 

s=188 

58 77 56 20-150 

338 389 236 ≥ 200 ≥ 200 400-500 

9,4 14,6 15 15 ≥ 5 ≥ 5 

44 

s=10 

22 

s=5,4 

53 45 33 bis 30% ohne 

Narbenschäden 

27,5 21 20 

(4,8) 33 

Die mechanisch-physikalische Lederprüfung ist für die Verarbeitung von Leder wichtig (Tabelle 

22). Die Rohdichte entspricht der scheinbaren Dichte und widerspiegelt das durch die Gerbung 

entstandene Volumen zwischen den Fasern. Während die einachsige Festigkeitsprüfung vorwiegend 

für die Zugbeanspruchung bei der Lederverarbeitung wichtig ist, besitzt die Flächendehnung 

auch für den Gebrauch Bedeutung. Bei der Prüfung mit dem Tensometer wird untersucht, 

bei welcher Wölbhöhe, Druck oder Flächendehnung erste Beschädigungen an der 

Narbenoberfläche des Leders auftreten. Außerdem kann über die bleibende Dehnung der plastische 

Anteil an den Materialeigenschaften beschrieben werden. Bei der Messung des Berstdrucks 

am Tensometer traten bei Technologie I in einem Fall bereits bei 9,4 bar erste Beschädigungen 

des Narbens ein. 

In Tabelle 23 wurden alle gebrauchsorientierten Lederprüfungen zusammengefaßt. Die vollständige 

Durchfärbung wird bei der Verarbeitung offener Schnittkanten gefordert. Die nachfolgenden 

Parameter beschreiben das Anschmutzverhalten gegenüber unterschiedlichen Substanzen. 

Der Wassertropfentest wird mit 50 µl durchgeführt. Beim Ölabweisungstest wird die 

Benetzung von 8 Standardsubstanzen mit sinkender Oberflächenspannung überprüft. Benetzt 

die Testsubstanz unter den Standardbedingungen das Leder nicht, wird zur nächsten Substanz 

übergegangen. Die Testreihe beginnt mit einem definierten Paraffinöl als Substanz 1 und endet 

mit n-Heptan als Substanz 8. Einen analogen Test stellt der 3M-Test dar, bei dem stufenweise 

mit einem Isopropanol-Wassergemisch geprüft wird. Im Test blieben bei den Ledern II - IV bereits 

ab Stufe 1 Flecken zurück, während diese bei den Ledern der Kontrollgruppe I erst ab Stufe 

2-3 auftraten. Die Werte sind für wasserabweisend ausgerüstete Leder entscheidend. Bei der 

32 Einzelbeispiele für techn. Lieferbedingungen 

33 Narbenplatzer 


36 

Beurteilung dieser Tests ist jedoch zu beachten, daß keines der Leder eine Zurichtung besaß. 

Die Tests zur Aufnahme und Penetration von Wasserdampf werden üblicherweise in der 

Schuhprüfung hinsichtlich Hygiene und Tragekomfort angewandt, besitzen jedoch auch Aussagekraft 

für den Sitzkomfort im Möbel- und Automobilbereich. Die Oberflächengüte leichter Leder 

wird im Flexometer mittels einer Knickfalte im Dauertest geprüft. Im Test wies keiner der Prüflinge 

Schäden auf. Polster- oder Automobilleder dürfen im Gebrauch nicht zu Abfärbungen auf 

Kleidungsstücken führen. Bei der Prüfung der Reibechtheit wird der Abrieb auf einem Filz- oder 

Baumwolltestgewebe an Hand eines Graumaßstabs beurteilt. Die Prüflinge aus Technologie IV 

zeigten nach dem Test zum Teil starke Beschädigungen des Ledernarbens. 

Tabelle 23: Prüfungen zum Gebrauchswert der Leder 

Parameter 



Autoleder 

Durchfärbung/ visuell nicht / 

unvollst. 

o. B. nicht o. B. 

Wassertropfenechtheit in 

Anlehnung an IUF 420 

Benetzungszeit [min] 2-7 sofort 1 sofort 

Keine Flecken 

und 

Eindringzeit [min] >15 0,5 4,0 ≤ 0,5 ≥ 3,0 

Flecken / Ränder 

ja/ ja ja/ ja ja/ ja ja/ ja 

Ränder 

Wasser-Alkohol-Test 

3 M Methode 35 [Teststufe] 

5-8 2-3 2 1-3 

Ölabweisungstest 

AATCC 18 [Ölabweisewert] 

37 

ker Vereinfachung die Lederprüflinge ohne Regulierung der Feuchte 72 Stunden in einem Trockenschrank 

gelagert und danach die Veränderungen der Lederoberfläche mit einem Graumaßstab 

verglichen. 

Leder bleichen, vergilben oder dunkeln durch die natürliche Lichteinstrahlung, besonders aber 

bei direkter Sonneneinstrahlung mit ungehinderter UV-Einwirkung. Der Lichtechtheitstest mit 

natürlichem oder künstlichem Tageslicht vergibt Echtheitsnoten zwischen 1 (sehr geringe Echtheit) 

und 8 (sehr hohe Echtheit). Im Test zeigte Leder der Gerbart IV eine stärkere Gelbfärbung 

als die Leder der Technologie III oder I. Leder für die Kraftfahrzeuginnenausstattung werden 

nach den deutlich härteren Bedingungen der DIN 75202 getestet. Ist ein geschlossenes Fahrzeug 

mit Lederausstattung starker Sonneneinstrahlung ausgesetzt, so können Kohlenwasserstoffe 

aus dem Material emittieren und als Belag (Fog) an den Fahrzeugscheiben kondensieren. 

Ob Automobilleder unter diesen Bedingungen als qualitätsgerecht gelten kann, wird im Foggingtest 

überprüft. 

Lederausstattungen nehmen bei Kraftfahrzeugen und in der Luftfahrt zu. Besonders in der Luftfahrt 

sind die Sicherheitsforderungen hoch und werden durch spezielle Standards abgesichert. 

Bei der Flächenbeflammung wird unter definierten Bedingungen geprüft, ob und wie schnell die 

Flamme nach Entfernen der Zündquelle erlischt und ob und wie schnell eine vertikale Markierung 

von der Flammenspitze erfaßt wird. Alle Leder erreichten die Klasse F 1, d. h. die Flamme 

verlöschte selbständig vor Erreichen der vorgegebenen Markierung. 

Tabelle 24: Rangzahlen der subjektiven Lederprüfung 

Ledereigenschaft T I T II T III T IV 

Geruch/Stufe 1-5 

Rangzahl 

2,7 37 

2 

1,8 

1 

2,9 

3 

2,5 

2 

Lederfülle 3 2 4 1 

Ledergriff 1 2 3 4 

Lederweichheit 1 2 3 4 

Narbenbild 1 4 3 2 

Färbung 1 3 2 4 

Mastfalten 1 4 2 3 

Walknarben 1 2 3 4 

Ein besonderes Kapitel in der Beurteilung weicher Leder stellen die organoleptischen Prüfungen 

dar, d. h. subjektive Prüfungen, die sich auf den Augenschein, den Tast- und Geruchssinn von 

Fachleuten verlassen. Dabei muß entschieden werden, wie stark ein ledertypischer oder untypischer 

Geruch ausgeprägt ist, das ästhetische 

Gesamtbild dem Verwendungszweck, 

allgemeinen Qualitätsforderungen 

und den jeweiligen Kundenvorstellungen 

entspricht, die auch von Modetrends (Betonung 

eines speziellen Designs oder 

des Naturcharakters) beeinflußt werden. 

Im konkreten Fall waren an der Beurteilung 

fünf Projektmitarbeiter beteiligt. Der 

Geruch war bei allen Mustern ledertypisch 

mit unterschiedlicher Intensität (Intensitätsskala 

von 1-5). Die Lederfülle 

läßt sich physikalisch auf das Maß der 

einachsigen Deformation über den Materialquerschnitt 

zurückführen. Die Weichheit 

beinhaltet als wesentliches physikalisches Element die Biegesteifigkeit. In jüngster Zeit wird 

auch zu einer echten Messung dieses Parameters übergegangen. Neben der haptischen 

Weichheitsprüfung wurden alle Leder mit dem Softometer KMS untersucht, wobei beide Methoden 

annähernd die gleiche Aussage lieferten. Der Ledergriff stellt eine komplexe subjektive Beurteilung 

des Deformationsverhaltens, der Elastizität, der Plastizität, des Relaxationsverhaltens 

und der Biegesteifigkeit dar, beinhaltet außerdem die Wärmeleitfähigkeit und Oberflächenrauhigkeit. 

Eine umfassende naturwissenschaftliche Darstellung zum Begriff Weichheit flexibler 

Flächengebilde wurde in /52/ gegeben. Weitere Parameter wie Narbenbild, Egalität der Färbung, 

hervorgehobene Mastfalten und das Entstehen eines Walknarben bewerten die Optik 

einschließlich des Oberflächenreliefs der hergestellten Leder. Tabelle 24 liefert eine vergleichende 

Bewertung der Leder als Rangzahlen. 

37 s = 0,6 


38 

Um die verschiedenen Lederqualitäten in ihrer Gesamtheit beurteilen und vergleichen zu können, 

wurde das System der Rangzahlen für die subjektive Lederprüfung auf 31 wesentliche 

Qualitätsparameter ausgedehnt (Tabelle 25). Sowohl in der Summe als auch in der Verteilung 

zeigt die Analyse eine herausragende Position 

Tabelle 25: Lederqualität nach Rangzahlen 

Qualitätsparameter T I T II T III T IV 

Subjektive Lederprüfung 

Ledergeruch 2 1 3 2 

Lederfülle 3 2 4 1 

Ledergriff 1 2 3 4 

Lederweichheit 1 2 2 3 

Narbenbild 1 4 3 2 

Farbegalität 1 3 2 4 

Mastfalten 1 4 2 3 

Walknarben 1 2 3 4 

Chemische Lederprüfung 

Cr VI im Leder 2 1 1 1 

Azofarbstoffe 38 1 1 1 1 

Pentachlorphenol 1 1 1 1 

Aldehyde 3 2 2 1 

Auswaschverlust 1 3 2 4 

Mechanisch-physikalische Lederprüfung 

Maßhaltigkeit (Dicke) 1 2 3 4 

Schrumpftemperatur 1 4 2 3 

Zugfestigkeit 1 2 1 1 

Weiterreißfestigkeit 1 3 1 2 

Narbenfestigkeit 39 3 2 1 1 

Gebrauchswertspezifische Prüfung 

Reibechtheit trocken 1 1 2 2 

Reibechheit naß 1 2 2 2 

Reibechheit Schweiß 1 3 2 2 

Flexometertest 2 2 1 1 

Lichtechtheit 2 1 3 2 

Fogging 3 3 1 2 

Wasserdampfzahl 1 1 1 2 

Durchfärbung 2 1 3 1 

Ölabweisung 1 1 1 1 

Wasser-Alkohol-Test 1 3 2 2 

Benetzbarkeit 1 3 2 3 

Flammtest 1 1 1 1 

Alterung 2 3 3 1 

Summe 45 66 61 64 

für die Leder der Technologie I. Die Rangzahl 1 

wurde im Vergleich zu den übrigen Technologien 

etwa doppelt so häufig vergeben (Abbildung 15). 

Der Qualitätsvorsprung der Leder aus der Kontrollgruppe 

(T I) im Vergleich zu den alternativen 

Varianten (T II - T IV) kann als gesichert angesehen 

werden. Der Vergleich der alternativen Verfahren 

untereinander läßt sich anhand der Verteilung 

nicht so einfach führen. Deshalb wurden die 

Rangzahlen nochmals auf eine andere, etwas 

differenzierte Weise aufbereitet. Dazu wurden 

die 31 Parameter neu gruppiert und Teilsummen 

der Rangzahlen gebildet. Insgesamt wurden 8 

Gruppen aufgestellt. Unter der Kategorie Hygiene 

wurde auch der sicherheitstechnische Aspekt 

(Flammtest) aufgenommen. 

(1) Optik: Narbenbild, Farbegalität, 

Mastfalten, Walknarben 

(2) Haptik: Ledergriff, Lederweichheit, 

Lederfülle 

(3) Echtheiten: Reibechtheiten (T/N/S), 

Lichtechtheit, Durchfärbung, Alterung 

(4) Mechanik: Zug- und Reißfestigkeit, 

Tensometer, Flexometer 

(5) Maßhaltigkeit: Dickenegalität, 

Schrumpfungstemperatur 

(6) Chemie: Cr 6+ , Azofarben, PCP, Aldehyde, 

Gesamtauswaschverlust 

(7) Hygiene: Geruch, Foggingtest, 

Flammtest 

(8) Anschmutzen: Wassertropfentest, 

3M-Test, Ölabweisungstest 

Für die Leder der alternativen Technologien II-IV 

wurde die Verhältniszahl zur Kontrollgruppe I 

berechnet und grafisch aufbereitet (Abbildung 

16, Abbildung 17, Abbildung 18). Werte >1 und 

damit rechts der Basislinie signalisieren eine 

schlechtere Qualitätseinstufung. Werte ≈1 (Basislinie) bedeuten eine der Kontrollgruppe vergleichbare 

Lederqualität. Alle Markierungen

39 

Mosaic Plot 

Row_1 

T I 

Row_2 

T II 

Row_3 

Row_4 

T III 

T IV 

Rang 1 

Rang 2 

Rang 3 

Rang 4 

Abbildung 15: Verteilung der Rangzahlen 

Leder T II 

Haptik 

Optik 

Chemie 

Maßhaltigkeit 

Mechanik 

Echtheiten 

Hygiene 

Anschmutzen 

0,75 1,25 1,75 2,25 2,75 3,25 3,75 

Summe der Rangzahlen (relativ) 

Abbildung 16: Lederqualität T II im Vergleich zur Kontrollgruppe 


40 

Leder T III 

Haptik 

Optik 

Chemie 


Mechanik 

Echtheiten 

Hygiene 

Anschmutzen 

0,75 1,25 1,75 2,25 2,75 3,25 3,75 


Abbildung 17: Lederqualität T III im Vergleich zur Kontrollgruppe 

Leder T IV 

Haptik 

Optik 

Chemie 


Mechanik 

Echtheiten 

Hygiene 

Anschmutzen 

0,75 1,25 1,75 2,25 2,75 3,25 3,75 


Abbildung 18: Lederqualität T IV im Vergleich zur Kontrollgruppe 


41 

6.3 VERGLEICH DER UMWELTBELASTUNGEN 

Der Vergleich aller Gerbarten wurde sowohl „vertikal“ den Prozeßstufen folgend, als auch „horizontal“ 

nach Abwasser, Schlamm und festen Abfällen unterscheidend, geführt. Die betrachteten 

Parameter wurden normiert auf das funktionale Äquivalent von 100 m 2 Leder quantifiziert bzw. 

stellten qualitative ökologische Größen dar. Die nachfolgenden Tabellen zeigen die spezifischen 

Abwasserfrachten der unbehandelten Rohabwässer. 

Tabelle 26: Abwasserfrachten Gerbung 

Parameter 


_ I 

II 

III 

IV 

(x, s, n=3) 

Abwasser 2,2/ 0,08 3,9 4,9 7,2 m 3·(100m 2 ) -1 

Primärschlamm 40 0,7/ 0,1 0,01 0,05 2.1 m 3·(100m 2 ) -1 

Schwermetalle 41 2.011/ 295 7 6 118 g·(100m 2 ) -1 

Gelöste Abwasserinhaltstoffe 

GR 30,5/ 2,1 17,3 58,3 89,9 kg·(100m 2 ) -1 

2- 

SO 4 16,5/ 1,0 11,1 12,6 23,9 kg·(100m 2 ) -1 

CSB 9,7/ 5,8 27,4 17,7 107,2 kg·(100m 2 ) -1 

DOC 2,3/ 0,1 5,2 8,4 40,6 kg·(100m 2 ) -1 

BSB 5 1,4/ 0,6 3,8 4,4 30,0 kg·(100m 2 ) -1 

TKN 2,5/ 0,3 2,9 3,1 5,0 kg·(100m 2 ) -1 

NH + 4 -N 2,1/ 0,2 2,4 2,4 3,7 kg·(100m 2 ) -1 

P (gesamt) 3,1/ 3,0 13,5 15,5 73,4 g·(100m 2 ) -1 

AOX 13,3/ 4,7 3,9 28,2 60,4 g·(100m 2 ) -1 

Tenside 43,9/ 11,0 68,7 143,3 59,7 g·(100m 2 ) -1 

Form- & Glutaraldehyd (« 2) 38,2 106,8 6,5 g·(100m 2 ) -1 

Phenolindex (total) 672/ 0,3 4.519 486 9.353 g·(100m 2 ) -1 

Tabelle 27: Abwasserfrachten Nachgerbung/ Naßzurichtung 

Parameter 


_ I 

II 

III 

IV 

(x, s, n=3) 

Abwasser 1,9/ 0,1 2,2 2,1 4,3 m 3·(100m 2 ) -1 

Gelöste Abwasserinhaltsstoffe: 

Schwermetalle 42 75,8/ 3,5 1,9 86,5 4,2 g·(100m 2 ) -1 

GR 11,0/ 0,8 10,1 11,0 10,4 kg·(100m 2 ) -1 

2- 

SO 4 2,8/ 1,0 1,1 5,0 1,0 kg·(100m 2 ) -1 

CSB 11,7/ 1,5 23,6 9,9 71,4 kg·(100m 2 ) -1 

DOC 4,9/ 0,1 9,8 3,6 26,1 kg·(100m 2 ) -1 

BSB 5 4,2/ 0,6 8,5 2,7 15,6 kg·(100m 2 ) -1 

TKN 0,22/ 0,02 0,22 0,15 0,4 kg·(100m 2 ) -1 

NH + 4 -N 0,16/ 0,01 0,11 0,11 0,13 kg·(100m 2 ) -1 

P (gesamt) 5,8/ 0,8 24,6 6,1 47,0 g·(100m 2 ) -1 

AOX 0,4/ 0,1 0,3 0,2 0,4 g·(100m 2 ) -1 

Tenside 49,2/ 4,7 177,3 75,9 346,3 g·(100m 2 ) -1 

Form- & Glutaraldehyd 18,7/ 11,5 43,5 29,5 72,2 g·(100m 2 ) -1 

Phenolindex (total) 300/ 7 43 9.417 463 6.413 g·(100m 2 ) -1 

40 SV 30 min 

41 betrifft die Schwermetalle As, Cd, Cr, Cu, Hg, Ni, Pb, Zn 

42 betrifft die Schwermetalle Cr, Cu, Ni, Co 

43 Einzelmessung, Standardabweichung aus Variationskoeffizienten des DOC geschätzt 


42 

Die Frachten für die Abschnitte Gerbung, Nachgerbung/ Naßzurichtung und der Gesamtprozeß 

wurden auf der Basis der Versuchsergebnisse berechnet (Tabelle 26, Tabelle 27, Tabelle 28). 

Da sich viele wissenschaftliche Arbeiten auf eine Tonne Salzmasse beziehen, wurde diese Betrachtungsweise 

in die Tabelle 28 für den Gesamtprozeß ergänzend aufgenommen. Unbedingt 

zu beachten ist jedoch, daß die Wasserwerkstatt nicht berücksichtigt wurde. 

Tabelle 28: Abwasserfrachten total 

Parameter 

Technologie 

I 

Abwasser 4,1 

7,4 

GR 42 

74 

2- 

SO 4 19 

35 

CSB 21 

38 

DOC 7 

13 

P (gesamt) 9 

16 

AOX 14 

24 

Tenside 93 

167 

Form- & Glutaraldehyd < 21 

< 37 

Phenolindex (total) 1,0 

1,7 

Technologie 

II 

6,1 

9,0 

27 

41 

12 

18 

51 

76 

15 

22 

38 

57 

4 

6 

246 

367 

82 

122 

13,9 

20,8 

Technologie 

III 

7,0 

10,9 

69 

109 

18 

28 

28 

43 

12 

19 

22 

34 

28 

44 

219 

344 

136 

214 

0,9 

1,5 

Technologie 

IV 

11,5 

15,1 

100 

132 

25 

33 

179 

235 

67 

88 

120 

159 

61 

81 

406 

535 

79 

104 

15,8 

20,7 

Einheit 

m 3·(100m 2 ) -1 

m 3·t -1 SM 

kg·(100m 2 ) -1 

kg·t -1 SM 

kg·(100m 2 ) -1 

kg·t -1 SM 

kg·(100m 2 ) -1 

kg·t -1 SM 

kg·(100m 2 ) -1 

kg·t -1 SM 

g·(100m 2 ) -1 

g·t -1 SM 

g·(100m 2 ) -1 

g·t -1 SM 

g·(100m 2 ) -1 

g·t -1 SM 

g·(100m 2 ) -1 

g·t -1 SM 

kg·(100m 2 ) -1 

kg·t -1 SM 

Im Gegensatz zu den auf Salzmasse bilanzierten Frachten, bezieht die flächenspezifische Kalkulation 

zusätzlich das Rendement mit ein. Die Rendementzahl kann zur Kontrolle zurückverfolgt 

werden, indem der Quotient aus massen- und flächenspezifischer Umweltfracht gebildet 

wird (Tabelle 29). Als Einheit ergibt 

sich 100 m 2 Leder·t -1 SM. 

Tabelle 29: Rendementzahl aus den Frachten 

Parameter T I T II T III T IV 

Abwasser 1,80 1,48 1,56 1,31 

GR 1,76 1,52 1,56 1,32 

2- 

SO 4 1,84 1,50 1,55 1,32 

CSB 1,81 1,49 1,53 1,31 

DOC 1,86 1,47 1,58 1,31 

P (gesamt) 1,78 1,50 1,54 1,32 

AOX 1,71 1,50 1,57 1,33 

Tenside 1,80 1,49 1,57 1,32 

Form- & Glutaraldehyd 1,76 1,49 1,57 1,32 

Phenolindex (total) 1,70 1,50 1,67 1,31 

Der tabellarische Vergleich (Tabelle 

28) ist unübersichtlich und wurde deshalb 

grafisch aufbereitet. Dabei wurde 

eine Auswahl der für Unterschiede 

wesentlichen Parameter getroffen. 

Verzichtet wurde auf die Einzeldarstellung 

für Chrom, da diese Problematik 

bereits in Kapitel 5.6 behandelt wurde. 

Die Belastung durch Schwermetalle ist 

aber im mineralischen Anteil (GR) enthalten. 

Verzichtet wurde auch auf die 

Stickstoffverbindungen, da diese erheblich 

durch die Rohware beinflußt 

werden. Ammonium und Ammoniak unterliegen zudem einem pH-abhängigen Gleichgewicht 

und verursachen bei Überschreiten der Löslichkeitsgrenzen Emissionen, die die Bilanz im Abwasser 

verfälschen. Weiterhin wurde auf den BSB 5 als dritten Summenparameter neben DOC 

und CSB verzichtet. Die grafische Darstellung als Sonnenstrahldiagramm (Sun-Ray-Plot) gestattet 

den raschen Vergleich einer Vielzahl von Parametern bei mehreren Objekten. Für jeden 

Parameter wird der arithmetische Mittelwert und die Standardabweichung aller betrachteten 

Objekte berechnet. Im Diagramm wird der dem Parameter zugeordnete Strahl so skaliert, daß 

der Halbradius den Mittelwert bildet und die Distanz bis zum Zentralpunkt bzw. Außenradius 


43 

jeweils die dreifache Standardabweichung (± 3·s) umfaßt. Entsprechend dieser Skalierung wird 

für jedes Objekt und jeden Parameter der zugehörige Meßwert abgetragen und die Punkte miteinander 

verbunden. 

Aldehyde 

GR 

Sulfat 

Phenole 

CSB 

AOX 

Tenside DOC 

Technologie I 

Phosphat 




Abbildung 19: Sun-Ray-Plot Abwasser Gerbung 

Aldehyde 

GR 

Sulfat 

Phenole 

CSB 

AOX 

Tenside DOC 

Technologie I 

Phosphat 




Abbildung 20: Sun-Ray-Plot Abwasser Nachgerbung/ Naßzurichtung 


44 

Die Wegstrecke zum Zentralpunkt stellt keine absolute Größe dar, sondern verdeutlicht das 

relative Verhältnis der betrachteten Objekte zueinander. Verändert sich die Zusammenstellung 

der Objekte, so ändert sich mit dem neuen Mittelwert und der neuen Standardabweichung 

auch die Skalierung und damit die Gestalt des Diagramms. Im konkreten Fall bildeten die Gerbarten 

die Objekte und die verschiedenen Kategorien von Abwasserfrachten die Parameter. 

Demnach bedeutete eine größere Fläche im Vergleich mit den anderen Technologien auch höhere 

Umweltfrachten. Da die Differenz aus Mittelwert und dreifacher Standardabweichung rein 

mathematisch auch Werte kleiner Null zuläßt, die betrachteten Parameter aber nur Werte ≥ 0 

annehmen können, erschwert dies den Vergleich niedriger Werte, da die Distanz zum Zentralpunkt 

teilweise den Bereich < 0 überdeckt und die verbleibende Strecke wenig Raum für die 

grafische Differenzierung läßt, auch wenn Unterschiede gegeben sind. In diesem Falle ist zur 

besseren Auflösung, die Gruppe neu zusammenzustellen, wie in Abbildung 22 geschehen. Die 

nachfolgende Auflistung erklärt die ökologische Bedeutung der ausgewählten Abwasserparameter. 

GR umfaßt alle gelösten mineralischen Anteile einschließlich der Schwermetalle. Die 

ökologische Bedeutung liegt in der Versalzung, der Einleitung von persistenten oder toxischen 

Stoffen (Schwermetalle). Hohe Salzkonzentrationen erschweren die Abwasserbehandlung und 

verursachen Korrosion. 

Sulfat birgt neben der Versalzung die Gefahr der mikrobiellen Schwefelwasserstoff- und 

Säurebildung und den damit verbunden Schäden durch Korrosion (Betonkorrosion) und Störung 

anaerober Verfahren (z. B. Schlammfaulung). Hohe H 2 S-Konzentration stellen ein großes Gefahrenpotential 

für den Arbeitsschutz (Vergiftungen, Explosionsgefahr). 

CSB stellt einen allgemeinen Summenparameter für die Sauerstoffzehrung von Abwasser 

dar. Über diesen Parameter wird der Reinigungsaufwand besonders für Industrieabwässern 

ermittelt. Der CSB korreliert mit anderen Summenparametern wie BSB 5 , TOC, jedoch treffen 

diese Zusammenhänge nur in engen Grenzen für das jeweilige Abwasser zu. 

Phosphat gilt als eutrophierender Abwasserinhaltsstoff. Phosphorverbindungen sind in Gerbereiabwässern 

meist nur in geringen Mengen enthalten. Häufig muß bei einer biologischen 

Reinigung zusätzlich Phosphat zudosiert werden. 

DOC charakterisiert in allgemeiner Form die Belastung des Abwassers mit gelösten 

organischen Kohlenwasserstoffen, die sowohl leicht abbaubare, persistente als auch toxische 

Inhaltsstoffe umfassen können. 

Tenside im vorliegenden Falle wurden die anionenaktiven und nichtionogenen Tenside 

bestimmt, wobei besonders erstere in großen Mengen eingesetzt werden. Tenside können zu 

Störungen der Abwasserbehandlung führen (Schaumprobleme, Sauerstoffeintrag). In Gewässern 

beeinträchtigen sie die Grenzflächenspannung und damit die Lebensbedingungen von niederen 

Wasserorganismen und Kleinstlebewesen. Werden Tenside in der Abwasserbehandlung 

nur unvollständig abgebaut und gelangen in den Klärschlamm, so können sie die Eluierung von 

essentiellen Elementen oder Schwermetallen begünstigen und dadurch das Grundwasser gefährden. 

AOX stellt einen Summenparameter dar, der die Anwesenheit halogenierter (chlorierter) 

adsorbierbarer Kohlenwasserstoffe zusammenfaßt. Substanzen dieser Stoffgruppe sind 

entweder nur schwer oder nicht biologisch abbaubar (persistent) oder wirken toxisch. In Gerbereiabwasser 

können sie z. B. Restkonzentrationen von Konservierungsstoffe signalisieren. 

Phenole bezeichnet die Analyse des Gesamtphenolindexes (oxidativ-kupplungsfähige 

Substanzen). Mit diesem Parameter kann vor allem die Anwesenheit synthetischer und vegetabiler 

Gerbstoffe im Abwasser überprüft werden. Ein hoher Phenolindex ist gleichzeitig mit einer 

hohen Aquatoxizität verbunden. 


45 

Aldehyde der Parameter wurde aus der Summe von Form- und Glutardialdehyd gebildet. 

Beide Substanzen gelten als Umweltgifte und besitzen eine sehr hohe Aquatoxizität (bakterizid, 

bakteriostatisch). Ihre Wirkung ist gegenüber nitrifizierenden und anaeroben Bakterien besonders 

stark. 

Aldehyde 

GR 

Sulfat 

Phenole 

CSB 

AOX 

Tenside DOC 

Technologie I 

Phosphat 




Abbildung 21: Sun-Ray-Plot Gesamtabwasser 

Aldehyde 

GR 

Sulfat 

Phenole 

CSB 

AOX 

Tenside DOC 

Technologie I 

Phosphat 



Abbildung 22: Sun-Ray-Plot Gesamtabwasser Technologien I - III 


46 

Der Typus der jeweiligen Gerbart spiegelt sich im Vergleich der Abwasserfrachten der Gerbung 

(Abbildung 19) und der Nachgerbung/ Naßzurichtung (Abbildung 20) wider. Technologie I zeigt 

in der Gerbung ein Pik für Sulfat, während der Einsatz von Syntanen in Technologie II durch ein 

Pik beim Phenolindex abgebildet wird. Insgesamt (Abbildung 21) setzt sich Technologie IV mit 

Ausnahme der stark toxischen Stoffgruppen Aldehyde und Phenolindex deutlich von den übrigen 

Gerbverfahren ab. Um zwischen diesen Verfahren besser differenzieren zu können, wurde 

die Grafik noch einmal nur für die ersten drei Technologien erstellt (Abbildung 22). Dabei zeigt 

sich, daß Technologie I, abgesehen von Sulfat und der bekannten Tatsache der Belastung mit 

Chrom, die geringsten Abwasserfrachten pro Produktionseinheit verursachte. Im Pickel der 

Technologie II wurde die anorganischen Komponenten durch organische Säuren und Salze 

substitutiert und so die Neutralsalzfracht drastisch vermindert. 

Geringe Abwasserfrachten in den Rohabwässern senken den Aufwand in der Abwasser- und 

Schlammbehandlung. Aus den Versuchen zur Abwasserreinigung (s. Kap. 5.2-5.3) wurde eine 

Gegenüberstellung der Restfrachten für die unterschiedlichen Gerbverfahren und Reinigungsmethoden 

erstellt (Tabelle 30). Die Reinigungsmethoden zeigten keine signifikanten Unterschiede 

im Wirkungsgrad bzw. in den Ablaufkonzentrationen. Erst durch die unterschiedlichen 

Abwasservolumina differenzierten sich die Restfrachten. 

Tabelle 30: Abwasserrestfrachten nach Reinigung 

Parameter 


I 

II 

III 

IV 

Chemisch-mechanische Abwasserreinigung: 

Sekundärschlamm 44 1,5 1,2 1,8 18,5 m 3·(100m 2 ) -1 

Schlamm entwässert 45 55 50 177 kgTS·(100m 2 ) -1 

CSB im Ablauf 45 34 44 48 80 kg O 2·(100m 2 ) -1 

CSB im Ablauf 46 

anaerob 

aerob 

14 

10 

Biologische Abwasserreinigung: 

28 

17 

23 

18 

27 

20 

kg O 2·(100m 2 ) -1 

kg O 2·(100m 2 ) -1 

Technologie IV nahm auch bei diesen Tests eine Sonderstellung ein, da die synergistischen 

Effekte durch das Mischen der Gerbrestflotten mit den Abwässern der Wasserwerkstatt besonders 

stark waren. Nur dieser Abwassertyp entwickelte im Belebtschlammverfahren eine simultane 

Nitrifikation, was eine herabgesetzte Toxizität oder eine günstigere Substratzusammensetzung 

vermuten ließ. Einen besonderen Nachteil stellt die hohe Schlammbildung in der 

chemisch-physikalischen Abwasserbehandlung und das schlechte Entwässerungsverhalten dar. 

Der hohe spezifische Filterkuchenwiderstand kann durch zusätzliche Hilfsmittel verringert werden, 

steigert aber dadurch weiter die Schlammenge. 

Die Gegenüberstellung von qualitativen und quantitativen Faktoren illustrieren Abbildung 23und 

Abbildung 24. Dabei wurden die Parameter wiederum so aufbereitet, daß mit zunehmendem 

Abstand zum Zentralpunkt, also auch mit zunehmender Fläche des Polygons, die Umweltbeeinträchtigungen 

zunehmen. Dabei wird der ambivalente Charakter von Umweltparametern hinsichtlich 

Qualität und Quantität deutlich. Die qualitative Wirkung eines Parameters kann in seiner 

toxischen Wirkung auf einen Organismus oder Biozönose bestehen und ist von der 

Konzentration abhängig. Die quantitative Bedeutung eines Parameters erklärt sich aus dem 

Massenstrom einer Emission und muß nicht zwingend mit hohen Konzentrationen bzw. schädlichen 

Wirkungen verbunden sein, bestimmt jedoch den Aufwand umwelttechnischer Maßnahmen 

oder kann in der Umwelt erneut angereichert werden. 

44 Fällung und 240 min Absetzzeit 

45 ohne Berücksichtigung der Filterkuchenfeuchte 

46 ohne Berücksichtigung des Überschußschlamms 


47 

Vier Parameter (CSB, DOC, SO 4 2- , Phenolindex) der Abwässer der Gerbung und der Naßzurichtung 

wurden sowohl als Konzentrationen als auch als Frachten dargestellt. Quadrant 4 und 1 

stellen die Abwasserkonzentrationen in der Gerbung (CSB 1, DOC 1, Sulfat 1, Phenol 1) und 

Naßzurichtung (CSB 2, DOC 2, Sulfat 2, Phenol 2) dar. Quadrant 2 bildet die Summe der Abwasserfrachten 

(CSB 3, DOC 3, Sulfat 3, Phenol 3) aus Gerbung und Naßzurichtung bezogen 

auf 100 m 2 Leder. Quadrant 3 zeigt die allgemeinen Belastungen durch Abwasser, Schlamm 

(TS Filterkuchen) und Abfall (Falzspäne, GR der Falzspäne) pro 100 m 2 Leder. 

Phenol 1 

Sulfat 1 

DOC 1 

CSB 1 

Asche 

Abfall 

Schlamm 

CSB 2DOC 2 

Sulfat 2 

Phenol 2 

CSB 3 

DOC 3 

Phenol 3 

AbwasserSulfat 3 

Technologie I 




Abbildung 23: Sun-Ray-Plot - Komplexe Wirkungsabschätzung 1 

Quadrant 4 - Gerbung: 

CSB 1, DOC 1, Sulfat 1 

Phenole 1 (Phenolindex) 

Quadrant 3 Gerbung + Naßzurichtung: 

Abwasser; Schlamm (TS Filterkuchen 

nach chemisch/ mechanischer Reinigung) 

Abfall (Falzspäne), Asche (Glührückstand 

der Falzspänen) 

Quadrant 1 - Naßzurichtung: 

CSB 2, DOC 2, Sulfat 2 

Phenole 2 (Phenolindex) 

Quadrant 2 Gerbung + Naßzurichtung: 

CSB 3, DOC 3, Sulfat 3, Phenole 3 

(Phenolindex) 

Zur besseren Differenzierung zeigt Abbildung 24 den Vergleich nur für die Technologien I, II und 

III. Für Technologie I spielt Sulfat in Konzentration und Menge die Hauptrolle. Technologie II 

verlagert Abwasserprobleme qualitativer Art von der Gerbung in die Naßzurichtung, wobei der 

Phenolindex auffällig ist. Technologie III kann erst durch Abbildung 24 differenziert beurteilt 

werden. Erhöhte organische Belastung in der Gerbung und vermehrt Sulfat in der Naßzurichtung 

sind erkennbar, spielen aber im Gesamtvergleich der Frachten keine Rolle. Technologie IV 

zeichnet sich gegenüber den übrigen Technologien durch sehr hohe organischen Frachten und 

ebenso organisch hochkonzentrierte Abwässer aus. 


48 

CSB 1 

Asche 

Phenol 1 

Sulfat 1 

DOC 1 

Abfall 

Schlamm 

CSB 2DOC 2 

Sulfat 2 

Phenol 2 

CSB 3 

DOC 3 

Phenol 3 

AbwasserSulfat 3 

Technologie I 



Abbildung 24: Sun-Ray-Plot - Komplexe Wirkungsabschätzung 2 

In einem abschließenden Gesamtvergleich wurde aus allen Projektdaten 114 Parameter aufbereitet. 

Darunter fielen drei betriebswirtschaftliche, 31 Qualitäts-, 17 umwelttechnische Parameter 

sowie 26 ökologische Parameter mit quantitativer Aussage und 37 ökologische Parameter mit 

qualitativer Aussage. Unter den qualitativen Größen wurden Konzentrations- und Toxizitätsangaben 

zusammengefaßt, während die Daten mit quantitativer Aussage die Umweltfrachten repräsentierten. 

Für alle vier Technologien wurden Rangzahlen analog der Untersuchungen zur 

Lederqualität (s. Kap. 6.2) vergeben. Die Rangzahlen zur Lederqualität wurden direkt aus Tabelle 

25 übernommen (Abbildung 25). 

Mosaic Chart for Technology by Rank 

Technologie I 




Rang 

1 

2 

3 

4 

Abbildung 25: Rangzahlen im Gesamtvergleich 


49 

7. BEWERTUNG DER ÖKOBILANZ 

7.1 GESAMTEINSCHÄTZUNG DER TECHNOLOGIEN 

Zur ökologischen Bewertung verschiedener Gerbarten wurden vier Technologien zur Herstellung 

von Möbelleder praktisch durchgeführt und die Qualität und Menge der entstehenden 

Rückstände sowie deren Behandlung und Entsorgung untersucht und die Qualität der produzierten 

Leder umfassend geprüft. Die Auswahl der Technologien basierte auf Beratungen zwischen 

Industrie und Forschung im Forschungsbeirat Biopolymere des FILK Freiberg und dem 

Kooperationspartner Lederinstitut Gerberschule Reutlingen. 

Der Bilanzraum wurde unter technologischen Gesichtspunkten zwischen den geäscherten und 

gespaltenen Blößen als Ausgangspunkt und dem Stadium der gefärbten, gefetteten, getrockenten 

und weichen Leder ohne Zurichtung als Endpunkt eingegrenzt. Auf die vollständige chemische 

Analyse und Bilanzierung aller verwendeten Hilfsmittel wurde mit Rücksicht auf Zeit und 

die verfügbaren Projektmittel verzichtet. 

Technologie I zeigte sich effizient und kostengünstig und verursachte eine vergleichsweise 

geringe Belastung bei Abwasser, Schlamm und Abfall pro produzierte Lederfläche. Die Lederqualität 

hob sich signifikant von den übrigen Technologien ab. Für das Recycling und die stoffliche 

Verwertung von Produktionsrückständen wurden zahlreiche Möglichkeiten mit ausreichender 

Verfügbarkeit recherchiert. 

Zu den Nachteilen der Technologie I zählen die praktisch irreversible Chromkontaminierung der 

Klärschlämme bei einer Abwasserbehandlung im Gesamtstrom und die damit verbundenen Einschränkungen 

bei der pflanzenbaulichen Verwertung des Schlamms. Bei der Lederanalyse trat 

ein einmaliger Positivbefund für sechswertiges Chrom auf. Die Gefahr der Chromatbildung bei 

thermischen Entsorgungsverfahren und der hohe Ascheanteil stellen weitere Nachteile dar. 

Technologie II verursachte von allen Technologien die geringste Salzbelastung im Abwasser. 

Schwermetalle und Klärschlamm traten als Problem nicht in Erscheinung. Die allgemeine Abwasserbelastung 

(DOC, CSB) war gegenüber der Kontrollgruppe deutlich höher. Die Aquatoxizität 

der Rohabwässer war in der Nachgerbung/ Naßzurichtung besonders hoch. Auffällige Umweltbelastungen 

traten durch Substanzen auf, die durch die Parameter Phenolindex und 

Aldehyde charakterisiert sind. Die Lederqualität war in einigen Fällen zu beanstanden. Das Leder 

wies die niedrigste Schrumpfungstemperatur auf. Zur Entsorgung des Lederabfalls kommen 

in erster Linie thermische Verfahren in Frage. Wegen der Eluatwerte erscheint die Deponierung 

oder pflanzenbauliche Verwertung kritisch. Im Vergleich zur Kontrollgruppe wurden keine verfügbaren 

Lösungen für die stoffliche Verwertung von Lederabfall recherchiert. 

Technologie III stellte einen Kompromiß zwischen Chromgerbung und alternativen Technologien 

dar und benötigte die wenigsten Hilfsmittel, verbrauchte jedoch mehr Wasser als die Kontrollgruppe. 

Die Rohabwässer der Nachgerbung/ Naßzurichtung besaßen die geringste Aquatoxizizät 

aller untersuchten Naßzurichtflotten. Die Lederqualität war befriedigend, die 

Schrumpfungstemperatur kam Technologie I am nächsten. Technologie III lieferte chromfreie 

Falzspäne mit günstigen Eluatwerten. 

Für die Entsorgung des Lederabfalls erscheinen die Deponie, die thermische Entsorgung und 

die pflanzenbauliche Verwertung sinnvoll. Die Verfügbarkeit praxistauglicher Verfahren zur stoffliche 

Verwertung des Lederabfalls ist ungeklärt, ähnlich Technologie II. Auffällig im Vergleich zu 

den anderen Verfahren waren die Abwasserbelastungen durch Aldehyde. 

Technologie IV verursachte die höchsten Gerbstoffkosten, bildete die aufwendigste Technologie 

(s. Wasserverbrauch und Prozeßzeiten) und führte mit deutlichem Abstand zu den höchsten 

Belastungen bei Abwasser, Schlamm und Lederabfall pro produzierte Lederfläche. Die Lederqualität 

fiel gegenüber den anderen Gerbverfahren deutlich ab. Die Umweltbelastungen stellten 


50 

in erster Linie quantitative Umweltprobleme dar, die einen erhöhten Aufwand an umwelttechnischen 

Maßnahmen verursachen. Alle Rohabwässer waren, gemessen an den Summenparametern, 

organisch hoch belastet. In der Abwasserbehandlung trat das Schlammproblem gegenüber 

den anderen Technologien besonders hervor. Kritische Werte zeigte auch das Eluat der Falzspäne. 

Zu den Vorteilen dieser Technologie zählten die Schwermetallfreiheit von Leder, Abwasser, 

Schlamm und Abfall, die sehr gute stoffliche Verwertung des Lederabfalls als Lefarohstoff. 

Günstig zu beurteilen, sind ebenfalls die pflanzenbauliche Verwertung und die thermischen Entsorgung 

aller Abfälle. Bei der Abwasserreinigung im Belebtschlammverfahren traten bei der 

gemeinsamen Behandlung von Wasserwerkstatt- und Gerbereiabwässer positive synergistische 

Effekte auf. 

Die Ökobilanz zeigt, daß der Verzicht oder das Hinzufügen eines bestimmten Hilfsmittels (Gerbstoffs) 

kein hinreichendes Kriterium für eine umweltfreundliche bzw. umweltschädliche Gesamteinschätzung 

eines Leders oder seiner Herstellung darstellt. Neben der Wahl der Hilfsmittel gibt 

die Art und Weise ihres Einsatzes den Ausschlag für die ökologischen Bewertung. Das Projekt 

verdeutlicht, daß ökologische Verbesserungen niemals gleichzeitig auf allen Gebieten (Abwasser, 

Schlamm, Abfall) erreicht werden können. Dies gilt sowohl für die Rückkopplungen und 

Wechselwirkungen der Umwelteinwirkungen untereinander als auch im Wechselspiel mit Fragen 

der Wirtschaftlichkeit und der Qualitätssicherung. Erhöhte Aufmerksamkeit bei der Anwendung 

neuer Gerbverfahren sollte dem Verhältnis von Gerbung und Naßzurichtung gewidmet 

werden, da dieser Komplex bei der Darstellung der Vorzüge alternativer Technologien häufig 

ausgeklammert wird. 

In der Qualitäts- und Kostenfrage zeigte keine der getesteten alternativen Verfahren Vorteile 

gegenüber der Kontrollgruppe. Ebenso waren keine durchschlagenden Verbesserungen in der 

Wirkung der getesteten umwelttechnischen Maßnahmen erkennbar. Bei den umfangreichen 

experimentellen Arbeiten wurden Nachteile der alternativen Gerbarten sichtbar, wie sie für die 

Chromgerbung nicht bekannt sind. In der Praxis kann davon ausgegangen werden, daß einem 

chromgegerbten Leder, welches im Sinne von „best available techniques“ nach den modernsten 

Verfahren, einschließlich aller umwelttechnischen Maßnahmen, hergestellt wurde, durchaus das 

Prädikat umweltschonend zugebilligt werden kann. 

Für beliebige Lederartikel stellt somit die Angabe der Gerbart für sich allein noch kein ökologisches 

Qualitätskriterium dar. Soll neben der Prüfung auf Gebrauchswert, Hygiene und Schadstofffreiheit 

auch ein Prädikat der Umweltverträglichkeit vergeben werden, ist eine unabhängige 

Bewertung der Herstellung Vorort unvermeidlich. 

In Zukunft sollte die Zuverlässigkeit der Materialprüfung von Leder weiter verbessert werden. 

Dies gilt z. B. für die Chromatanalytik in Leder. Für eine massenhafte Einführung alternativer 

Gerbverfahren sind außerdem anwendungsbereite Verfahren zur stofflichen Verwertung der 

Lederabfälle und verbesserte Verfahren für die Abwasserreinigung wichtige Voraussetzungen 

7.2 BEWERTUNG DER DATENBASIS 

Nahezu alle Daten des Projekts wurden in labor- und halbtechnischen Versuchen unter konstanten 

Randbedingungen und mit einheitlichen Materialien gewonnen. Bei den chemischen und 

physikalischen Analysen und Prüfmethoden wurde auf übliche Standards zurückgegriffen. Einzelanalysen 

wurden als Doppelbestimmung durchgeführt. Für die Kontrollgruppe standen jeweils 

mindestens 3 Untersuchungen zur Verfügung. 

Da die Versuchsfässer der Gerbung nicht über ein Wägesystem verfügten, wurden die untersuchten 

Mischproben nach berechneten Flottenvolumina bereitgestellt. In Vorversuchen wurden 

die Einflüsse von Quellung, Entquellung etc. auf die Flottenbilanz geklärt. Der Fehler der ermittelten 

Umweltfrachten resultierte, dem Fehlerfortpflanzungsgesetz entsprechend, aus den Einzelfehlern 

von Konzentration, Lederfläche und Flottenvolumina. Neben den zufälligen Fehlern 


51 

dieser Größen kann für die Flottenvolumina auch ein systematischer Fehleranteil angenommen 

werden. Dieser Unsicherheit wurde auf zwei Hauptwegen begegnet. Durch die sehr hohe Zahl 

von etwa 150 Parametern und dem Einsatz von mehreren Häuten pro Versuch wurde versucht, 

Meßfehlern und Fehlinterpretationen der Ergebnisse vorzubeugen. Miteinander in Beziehung 

stehende Parameter, wie z. B. verschiedene Summenparameter, erhöhten die Sicherheit der 

Analysen gegenüber Ausreißerwerten. 

Der Vergleich der Daten wurde im statistischen Sinne sehr konservativ geführt, d. h. nur sehr 

starke Argumente wurde zur Interpretation signifikanter Unterschiede zugelassen. Aus diesem 

Grunde wurde in den meisten Tabellen Unterschiede zur Kontrollgruppe nur dann grafisch hervorgehoben, 

wenn die Ergebnisse der alternativen Verfahren um mindestens das Dreifache der 

Standardabweichung (± 3s) von der Kontrollgruppe abwichen (s. auch Ausführungen Seite 6). 

Für die Aussagekraft des Projekts bedeutete diese Vorgehensweise, daß die Wahrscheinlichkeit 

einzelne signifikante Unterschiede zwischen der Kontrollgruppe und den alternativen Verfahren 

zu übersehen bedeutend war, als die Wahrscheinlichkeit Unterschiede zwischen der getesteten 

Chromgerbung und den Alternativverfahren herauszuarbeiten, die tatsächlich nicht 

existierten und nur der Meßunsicherheit als der Gesamtheit aus systematischen und stochastischen 

Fehlern geschuldet waren. 

DANKSAGUNG 

Das vorliegende Projekt wurde mit Mitteln der Arbeitsgemeinschaft industrieller Forschungsvereinigungen 

„Otto von Guericke“ e. V. durchgeführt. Weiterhin gilt der Dank dem Kooperationspartner 

Lederinstitut Gerberschule Reutlingen, den Mitgliedern des Forschungsbeirats Biopolymere 

am FILK Freiberg, der Abteilung Produktentwicklung der Chemische Fabrik Grünau GmbH 

und der Entwicklungsabteilung der Salamander AG. Für die Bereitstellung von Mustern danken 

wir den Firmen BASF AG, Schill & Seilacher GmbH & Co. und TFL Ledertechnik GmbH & Co. 

KG. 


52 

LITERATURVERZEICHNIS 

/1/ Reich, G.: Die wirtschaftliche und praktische Bedeutung der Kollagenverwendung und 

ihre zukünftige Entwicklung.- Vortrag anläßlich des 1. Freiberger Kollagensymposiums, 

24.-25. Oktober 1996 in Freiberg 

/2/ Schröer Th.: Der Rohstoff Kollagen aus der Sicht der deutschen Lederindustrie.- 

Vortrag anläßlich des 1. Freiberger Kollagensymposiums , 24.-25. Oktober 1996 in Freiberg 

/3/ Arbeitsgruppe Ökobilanzen: Ökobilanzen für Produkte.- Hrsg.: Umweltbundesamt, 

Text Nr. 38/92, Berlin, 1992 

/4/ Werner E.: Grundriß der biologischen Statistik.- Gustav Fischer Verlag, Jena, 1986 

/5/ Schadstoffe im Wasser, 4 Bd.- Hrsg.: Deutsche Forschungsgemeinschaft, 1982, 

ref. In: Das Leder 34 (1983) 1, S. 61 

/6/ -:Chrom-Joint Venture in Südafrika geplant.- In: Das Leder 47 (1996) 3, S.62 

/7/ -: Finding an natural niche.- In: Leather 199 (1997) 4666, S.33-38 

/8/ Kochta, J. et. al.: Alternativen zur Chromgerbung - aktueller Stand.- 

In: Das Leder 41(1990) 9 S. 169-174 

/9/ Oertel H.: Entwicklung von chromfreien Gerbmitteln und -verfahren.- 

Forschungsbericht, Freiberg, 1995 

/10/ Wotzka J. et. al.: Wasserschadstoff-Katalog.- 

Hrsg.: Institut für Wasserwirtschaft (IfW) , Berlin, 1981 

/11/ Simoncini, A. et. al.: Valutazione ed aspetti concreti delle alternative di utilizzazione dei 

fanghi di conceria.- In: CPMC 63 (1987) 1, S. 3-20 

/12/ Lollar, R.M. : Chromium mangement for tanneries.- In: JALCA 84 (1989) 9, S. 272-277 

/13/ Silva, S. : Agricultural use of leather working residues as a mean of energy saving and 

enviromental protection.- Hrgs: UNIC, Mailand, 1989 

/14/ -: Smaltimento e riciclaggio dei fanghi di conceria al tannino vegetale col methodo del 

compostaggio in cumuli statici.- In: CPMC 63 (1987) 1, S. 34-55 

/15/ -: No risk from chrome III.- In: Leather 197 (1995) 4635, S. 9 

/16/ Bradford H. et. al.: Thermofix thermal fixation and volume reduction of trivalent chromiumcontaining 

wastes and sludges.- In: JALCA 81 (1986) 10, S. 322-330 

/17/ Tomascelli M.; G. Ummarino: Charatteristiche possibilità di smaltimento di fanghi da impianti 

di depurazione di acque conciarie.- In: CPMC 71 (1995) 5, S. 71-82 

/18/ Cmelík P. et. al.: Die Aufnahme ausgewählter Schwermetalle durch Pflanzen aus mit Primärschlamm 

gedüngtem Boden.- In: Kozarstvi 37 (1987) 10, S. 279-282 

/19/ Campo F.; F. Faglia: Una proposta per lo smaltimento e la utilizzazione dei fanghi delle conceria 

al minerale.- In: CPMC 60 (1984) 3, S. 292-300 

/20/ Mason I. G. et. al.: Leaching characteristics of tannery wastes with respect to landfill 

co-disposal.- In: JSLTC 74 (1990) 2, S. 46-50 


53 

/21/ Hamann L.: Konzentration und Verhalten von Chrom in Böden, Pflanzen, Sicker- und Grundwasser 

gerbereischlammgedüngter Ackerflächen in der Umgebung von Weinheim.- 

Dissertationsschrift, Darmstadt, 1990 

/22/ Simoncini A.: Tannery sludge.- In: Leather Manufacturer 105 (1987) 4, S. 11-23 

/23/ Herlihy T. E.; W. H. Billings: An environmental assessment and feasibility study of using vegetable 

tannery biosolids as a soil conditioner/ plant growth supplement.- In: JALCA 91 (1996) 3, 

S. 64-79 

/24/ Branchenkonzept der lederherstellenden Industrie Östereichs.- Hrsg. Arbeitsgemeinschaft Leder 

(Argele) im Auftrage des Umweltbundesamt Wien, 1992 

/25/ Trommer B.; K. Hellinger: „Anaerobes Abbauverhalten von Gerbereischlamm aus einer vegetabilischen 

Gerbung.- Forschungsbericht Nr. 1012/92, Freiberg, 1992 

/26/ Püntener A.: Ökologie und moderne Lederherstellung.- In: LHM 47 (1995) 21, S.4-14 

/27/ Stockmann G.: Practical considerations of scale hydrolysis of blue shavings.- 

In: JALCA 91 (1996) 7, S. 190-192 

/28/ Sander A. et. al.: Vom Rohstoff zu Marktprodukten.- Vortrag anläßlich des 1. Freiberger 

Kollagensymposiums , 24.-25. Oktober 1996 in Freiberg 

/29/ Hertwig K.: Herstellung und Anwendung von Lederfaserstoff - mehr als Recycling von Leder 

Vortrag anläßlich des 1. Freiberger Kollagensymposiums , 24.-25. Oktober 1996 in Freiberg 

/30/ Situation der Wet-blue-Abfälle aus der Lederindustrie und die Möglichkeiten für ihre Verminderung 

oder Wiederverwertung.- Datenbank, Hrsg. Gesamthochschule Kassel, Witzhausen, 1992 

/31/ Koshubin v. S. et. al.: Verarbeitung von Lederabfällen.- In: Koz. obuv. prom. 28 (1986) 12, 

S. 34-35 

/32/ Püntener A.; N. Geschwind: Composting of wet-white leather waste.- In: JALCA 90 (1995) 7, 

S. 220-229 

/33/ -: Report of IULTCS Environment and Waste Commission.- In: JSLTC 72 (1988) 2, S. 74-78 

/34/ Orgiles Barcelo, A. C.: Beitrag zur Nutzbarmachung von Reststoffen der Gerberei.- ref. in: 

Das Leder 40 (1989) 12, S. 256-257 

/35/ Gavend G. et. al.: L` option BSH - BSS, une emergence industrielle.- In: IDC 83 (1991) 9107, 

S. 79-85 

/36/ Adrian, U., H. G. Hilliger: Zur Eignung von Lederspänen als Tretschicht in Reithallen aus 

tierhygienischer Sicht.- In: Der praktische Tierarzt 1989, Nr. 9, S. 10-21 

/37/ Wren S.; M. Saddington: Wet-white-pretanning with the Derugan System.- In: JALCA 90 (1995) 5, 

S. 146-154 

/38/ Püntener A.: The ecological challenge of producing leather.- In: JALCA 90 (1995), 7, S. 206-219 

/39/ Pauckner, W., G. Moog: Mõglichkeiten der Erzeugung chromiumfreier Nebenprodukte bei der 

Lederherstellung.- In: LHM 43 (1991) 26, S. 86-92. 

/40/ de Simone G. et. al.: Valutazione della biogradabilità dei materiali cuoisi, Part I.- 

In: CPMC 70 (1994) 4, S. 167-174 

/41/ Trommer B.: Behandlung chromhaltiger Rückstände aus der Hydrolyse von Reststoffen der 

Chromlederproduktion.- AiF-Forschungsbericht Nr. 9672 B, Freiberg, 1996 

/42/ Trommer B.: Umweltverträgliche Abfallentsorgung für die lederherstellende und -verarbeitende 

Industrie.- AiF-Forschungsbericht Nr. 98 D, Freiberg, 1992 


54 

/43/ Sagala J.: Herstellung und Verwertung von Eiweißhydrolysaten aus chromfreien Falzspänen.- 

In: Das Leder 47 (1996) 5, S. 102-106 

/44/ Böcke T.: Wohin mit dem Kompost ?- In: Entsorgungspraxis 12 (1994) 5, S. 56f 

/45/ Schwedt G.: Leder mit Müll verbrennen.- In: Umweltmagazin 1993 Nr. 5, S. 150-152 

/46/ Trommer B.: Emissionspfade von Chrom bei der Herstellung von Leder.- Vortrag anläßlich des 

Fachseminars „Lederherstellung und Umweltschutz“, 16. Juni 1996, Freiberg 

/47/ Schwedt G.: Beiträge zur Frage der Umweltverträglichkeit von Chrom aus Leder, 2. Auflage.- 

Hrsg. Schwedt G., Clausthal-Zellerfeld, 1994 

/48/ Heidemann E.: Fundamentals of leather manufacture.- Edurad Roether KG Druckerei und Verlag, 

Darmstadt, 1993 

/49/ Pfisterer H.: Energieeinsatz in der Lederindustrie.- In: Bibliothek des Leders Bd. 9, 

Hrsg. Herfeld H., Umschauverlag, Frankfurt Main, 1986 

/50/ Sewekow U.: Ledererzeugnisse im Zeichen der deutschen Verbraucherschutzgesetzgebung.- 

In: Das Leder 48 (1997) 9, S. 187-192 

/51/ Döring E.; A. Meißner: Methodische Grundlagen zur Ermittlung des Alterungsverhaltens von 

Lederzurichtungen am Beispiel Möbelleder.- In: Das Leder 46 (1995) 4, S. 70-77 

/52/ Kellert J.: Vorhersage haptischer Empfindungen bei der Beurteilung der Weichheit von Leder und 

Synthetiks.- Dissertation, Technische Hochschule Karl-Marx-Stadt, 1984 


55 

ABBILDUNGSVERZEICHNIS 

Abbildung 1: Prozeßzeiten ohne Wasserwerkstatt ........................................................................................ 8 

Abbildung 2: Risikobewertung der Hilfsmittel 1............................................................................................ 11 




Abbildung 6: Leuchtbakterientest Gerbereiabwässer (Regression)............................................................. 15 

Abbildung 7: Leuchtbakterientest der Naßzurichtflotten (Regression)......................................................... 16 

Abbildung 8: Mittelwertvergleich CSB-Ablauf Methanreaktor....................................................................... 18 

Abbildung 9: Mittelwertvergleich CSB-Ablauf Belebtschlammverfahren...................................................... 20 

Abbildung 10: Mittelwertvergleich CSB-Zulauf ............................................................................................. 21 

Abbildung 11: Lefa-Versuchsmuster Technologie I und II ........................................................................... 25 

Abbildung 12: Lefa-Versuchsmuster Technologie III und IV........................................................................ 25 

Abbildung 13: Chrombilanz für Technologie I .............................................................................................. 28 

Abbildung 14: Chrombilanz für Technologie III ............................................................................................ 29 

Abbildung 15: Verteilung der Rangzahlen.................................................................................................... 39 

Abbildung 16: Lederqualität T II im Vergleich zur Kontrollgruppe ................................................................ 39 

Abbildung 17: Lederqualität T III im Vergleich zur Kontrollgruppe ............................................................... 40 

Abbildung 18: Lederqualität T IV im Vergleich zur Kontrollgruppe............................................................... 40 

Abbildung 19: Sun-Ray-Plot Abwasser Gerbung ......................................................................................... 43 

Abbildung 20: Sun-Ray-Plot Abwasser Nachgerbung/ Naßzurichtung ........................................................ 43 

Abbildung 21: Sun-Ray-Plot Gesamtabwasser............................................................................................ 45 

Abbildung 22: Sun-Ray-Plot Gesamtabwasser Technologien I - III ............................................................. 45 

Abbildung 23: Sun-Ray-Plot - Komplexe Wirkungsabschätzung 1 .............................................................. 47 

Abbildung 24: Sun-Ray-Plot - Komplexe Wirkungsabschätzung 2 .............................................................. 48 

Abbildung 25: Rangzahlen im Gesamtvergleich .......................................................................................... 48 


56 

TABELLENVERZEICHNIS 

Tabelle 1: Massen- und Flächenbilanz der Versuchsgerbungen................................................................... 9 

Tabelle 2: Restflotten der Versuchsgerbungen.............................................................................................. 9 

Tabelle 3: Suspendierte Abwasserinhaltsstoffe der Gerbung...................................................................... 13 

Tabelle 4: Gelöste Abwasserinhaltsstoffe der Gerbung............................................................................... 13 

Tabelle 5: Gelöste Abwasserinhaltstoffe der Naßzurichtung ....................................................................... 14 

Tabelle 6: Aquatoxizität der Prozeßflotten ................................................................................................... 16 

Tabelle 7: Fällungsversuch mit Abwässern aus Wasserwerkstatt und Gerbung......................................... 17 

Tabelle 8: Abwasser Wasserwerkstatt & Gerbung - Methanreaktor............................................................ 19 

Tabelle 9: Abwasser Wasserwerkstatt & Gerbung - Belebtschlammverfahren ........................................... 20 

Tabelle 10: Leistungsparameter des Belebtschlammverfahrens................................................................. 21 

Tabelle 11: Aufbereitung des Gerbereischlamms........................................................................................ 22 

Tabelle 12: Gesetzliche Vorgaben für die oberirdische Deponierung (Auszug) .......................................... 22 

Tabelle 13: Entsorgung und Verwertung von Gerbereischlamm ................................................................. 23 

Tabelle 14: Entsorgung und Verwertung von Lederabfall ............................................................................ 23 

Tabelle 15: Eluattest mit Falzspänen ........................................................................................................... 24 

Tabelle 16: Materialprüfung Lederfaserwerkstoffe (Lefa) ............................................................................ 24 

Tabelle 17: Keimzahlen im Fugat in Mio. KBE·ml -1 ...................................................................................... 26 

Tabelle 18: PC-Varianzanalyse der arithmethischen Mittelwerte (KBE) ...................................................... 27 

Tabelle 19: PC-Varianztest der Medianwerte (KBE).................................................................................... 27 

Tabelle 20: Typische Chromwerte in Abwässern und Schlämmen.............................................................. 30 

Tabelle 21: Chemische Lederanalyse.......................................................................................................... 34 

Tabelle 22: Mechanisch-physikalische Lederprüfung .................................................................................. 35 

Tabelle 23: Prüfungen zum Gebrauchswert der Leder ................................................................................ 36 

Tabelle 24: Rangzahlen der subjektiven Lederprüfung................................................................................ 37 

Tabelle 25: Lederqualität nach Rangzahlen................................................................................................. 38 

Tabelle 26: Abwasserfrachten Gerbung....................................................................................................... 41 

Tabelle 27: Abwasserfrachten Nachgerbung/ Naßzurichtung...................................................................... 41 

Tabelle 28: Abwasserfrachten total.............................................................................................................. 42 

Tabelle 29: Rendementzahl aus den Frachten ............................................................................................ 42 

Tabelle 30: Abwasserrestfrachten nach Reinigung...................................................................................... 46 

VERZEICHNIS DER ANLAGEN 

(1) Rezepturen 

(2) Prozeßzeiten 

(3) Schadstoffeinstufung der Hilfsmittel 

(4) Versuche zur biologischen Abwasserbehandlung 

(5) Kostenrechnung zum Gerbstoffeinsatz 

(6) Theoretischer Wasserverbrauch der Technologien 

(Die aufgeführten Anlagen sowie weitere Versuchs- und Analysenprotokolle, Diagramme, Tabellen, 

Disketten usw. können am FILK Freiberg eingesehen werden.) 


FILK Freiberg AiF-Projekt Nr. 10613 B Anlage 1/ Blatt 1 

Technologie Wasserwerkstatt für AiF-Projekt 10613B ("Ökoprofil der Gerbarten") 

Rohware: Rindshäute, gesalzen, Masseklasse 15,0...19,5kg 

Schmutzweiche: 

SM bestimmen und notieren! 

150% H 2 O 25°C 

0,2% Mollescal C (konzentriert) 

0,2% Eusapon S 60min 

Faßzyklus: 15min Bewegung/ 30min Ruhe/ 30min Bewegung 

Entflotten 

Hauptweiche: 

150% H 2 O 25°C 30min 

Entflotten 

150% H 2 O 25°C 

0,5% Mollescal C (konzentriert) 

0,3% Eusapon S 

0,3% Soda 30min 

Automatikbetrieb über Nacht alle 60min 10min bewegen 15h 

Entflotten/ Halbieren/ Entfleischen/ GM bestimmen 

150% H 2 O 25°C 15min 

Entflotten 

Äscher: 

120% H 2 O 25°C 

0,3% Na 2 S Schuppen (60%) 

0,2% Eusapon S 20min 

Faßzyklus: 20min Ruhe/ 20min Bewegung 

0,7% NaSH (70%) 

1,0% Kalkhydrat 

2,0% Na 2 S Schuppen (60%) 30min 

0,5% Mollescal AE 

Faßzyklus: 20min Ruhe/ 5min Bewegung 

Automatikbetrieb über Nacht alle 30min 5min bewegen 15h 

Entflotten 

150% H 2 O 22°C 2x 15min 

Entleeren/ Spalten auf 2,0...2,5mm/ BM der Spalte bestimmen 

Nachäscher (% auf Spaltmasse): 

300% H 2 O 25°C 

2,0% Kalkhydrat 

0,5% Mollescal SF 

0,3% Mollescal PA 10min bewegen 

Faßzyklus: 

Entflotten 

alle 60min 5min bewegen 

Automatikbetrieb über Nacht 

300% H2O 28°C 2 x 15min 

Entflotten 



Wet-blue nach BASF-Technologie - Technologie I 

Ausgang Blößen, Rind, gespalten (mittlere Masseklassen SM ca. 20kg) 

Angaben in % Blößenmaße, gespalten 

Entkälkung/ Beize: 

100% H 2 O 28°C 

1,6% Decaltal N 

0,2% Eupason APS 60min 

1,0% Basozym 1000 60min 

Entflotten 

300% H 2 O 20°C 15min 

Entflotten (Gefäßwechsel) 

Pickel/ Gerbung: 

50% H 2 O 20°C 

6,0% NaCl 7°Bé 10min 

0,7% Ameisensäure 1:10 kalt verdünnt 15min 

0,6% Schwefelsäure 1:10 kalt verdünnt 90min (pH 3,3) 

1,5% Lipoderm Licker 1C 1:3 heiß verdünnt 60°C 

0,5% Lipoderm Licker PSE 1:3 heiß verdünnt 60°C 30min 

8,0% Chromitan FM 120min 

0,1% Mortanol 30 1:3 verdünnt 

0,3% Neutrigan MO 60min 

Automatikbetrieb über Nacht 15h (pH 3,8) 

(Hilfsmittel der Gerbung ungelöst bzw. unverdünnt dosieren) 

Entflotten/ Entleeren/ Aufschlagen/ Abwelken/ Versand 



Angaben in % Falzgewicht 

Naßzurichtung - Technologie I 

Waschen: 

400% H 2 O 25°C 20min 

Entflotten 

Neutralisation: 

150% H 2 O 35°C 

2,0% Eskatan GLS 

2,0% Tanigan PAK 20min 

1,0% Natrumformiat 10min 

5,0% Cutapol TIS/MF 30min 

2,0% Natriumbicarbonat 60min (pH 5,0) 

Entflotten 

Waschen: 

200% H 2 O 25°C 15min 

Entflotten 

Färbung: 

50% H 2 O 25°C 

4,0% Sellaechtbraun CM 20min 

400% H 2 O 50°C 15min 

Fettung: 

10% Cutapol MF 45min 


1,5% Ameisensäure 1:10 kalt verdünnt 30min (pH 3,5) 

Entflotten 

Waschen: 

200% H 2 O 25°C 15min 

Entflotten 



Wet-white-Gerbung mit Relugan+Syntan (BASF-Technologie) - Technologie II 




100% H 2 O 32°C 

0,2% Natriumbisulfit (gelöst) 

0,2% Decaltal N 20min 

Entflotten 

100% H 2 O 32°C 


0,2% Eusapon APS (gelöst) 60min 

Kontrolle der Entkälkung über Querschnitt, pH 8,5 


Entflotten 

200% H 2 O 25°C 2 x 10min 


Pickel/ Wet-white-Gerbung: 

40% H 2 O 25°C 

2,0% Neutrigan P4 

1,0% Pelgrasol CP 1:3 heiß verdünnt 60°C 10min 


2,5% Picaltal Schuppen 1:3 gelöst 120min 

0,1% Mortanol 30 1:3 verdünnt 

1,0% Relugan GT 50 1:3 verdünnt 

2,0% Relugan RF 1:3 verdünnt 60min 

2,0% Baysyntan DLX 60min 

0,6% Natriumbicarbonat 1:20 verdünnt in 3 Raten á 10min 






Naßzurichtung - Technologie II 

Waschen: 

400% H 2 O 25°C 20min 

Entflotten 

Nachgerbung: 

150% H 2 O 35°C 



2,0% Relugan RF 45min (pH 4,5) 

1,0% Natriumformiat 10min 




200% H 2 O 25°C 15min 

Entflotten 

Färbung: 

50% H 2 O 32°C 


400% H 2 O 50°C 15min 

Fettung: 

10% Cutapol TIS/MF 45min 



Entflotten 

Waschen: 

200% H 2 O 25°C 15min 

Entflotten 



Kombinationsgerbung Wet-white/ Chrom mit DERUGAN 2000 - Technologie III 




100% H 2 O 32°C 



Entflotten 

100% H 2 O 32°C 





Entflotten 

200% H 2 O 25°C 2 x 10min 


Pickel/ Wet-white-Gerbung: 

50% H 2 O 25°C 

10% NaCl 8-9°Bé 15min 


0,3% Schwefelsäure 1:10 kalt verdünnt 90min (pH 3,0-3,5) 

0,1% Mortanol 30 1:3 

1,8% Derugan 2000 

0,1% Natriumbisulfit 30min 

2,0% Tamol M 

Automatikbetrieb über Nacht 15h (pH 3,8-4,0) 

Entflotten 

100% H 2 O 40°C 10min 

1,0% Supralan UF 30min 

Entflotten 

200% H 2 O 25°C 10min 





Naßzurichtung - Technologie III 

Waschen: 

400% H 2 O 25°C 20min 

Entflotten 

Nachgerbung: 

150% H 2 O 35°C 


6,0% Chromosal B 45min 


0,3% MgO 90min (pH 4,4) 




Entflotten 

Waschen: 

200% H 2 O 25°C 15min 

Entflotten 

Färbung: 

50% H 2 O 25°C 


400% H 2 O 50°C 15min 

Fettung: 




Entflotten 

Waschen: 

200% H 2 O 25°C 15min 

Entflotten 



Wet-brown-Gerbung mit Mimosaextrakt (FILK-Technologie) Technologie IV 




100% H 2 O 32°C 



Entflotten 

100% H 2 O 32°C 





Entflotten 

200% H 2 O 25°C 2 x 10min 


Pickel/ Gerbung: 

80% H 2 O 22°C 

8,0% NaCl 10min 


0,5% Schwefelsäure 1:10 kalt verdünnt 90min 

1,0% Relugan GT 50 20min 

1,5% Tamol M 20min 

1,5% Tamol M 60min (pH 4,0) 

Entflotten 

150% H 2 O 27°C 

12% Mimosaextrakt 

1,0% Lipoderm Licker 1C 1:3 heiß verdünnt 60°C 60min 

12% Mimosaextrakt 

1,0% Tamol M 


Entflotten 

150% H 2 O 25°C 

0,1% Mortanol 30 1:3 verdünnt 60min 





Naßzurichtung - Technologie IV 

Waschen: 

300% H 2 O 25°C 20min 

Entflotten 

Nachgerbung: 

50% H 2 O 35°C 

0,5% Ameisensäure 1:10 kalt verdünnt 20min (pH3,5) 


0,1% Trillon B 10min 

3,0% Tannit LSW 


10% Mimosaextrakt 45min 

200% H 2 O 45°C 15min 


Entflotten 

Waschen: 

200% H 2 O 25°C 15min 

Entflotten 


400% H 2 O 40°C 

1,0% Natriumformiat 20min 


Entflotten 

Färbung: 

50% H 2 O 25°C 


400% H 2 O 50°C 15min 

Fettung: 




Entflotten 

Waschen: 

200% H 2 O 25°C 15min 

Entflotten 



Prozeßzeiten 

Technologie I - 6 Hälften t Technologie II - 6 Hälften 

Arbeitsgang [h] Arbeitsgang t 

Gerbung: 

Gerbung: 

Beladen 0,08 Beladen 0,08 

Entkälkung/Beize 2,00 Entkälkung 1 0,83 

Entflotten 0,17 Entflotten 0,17 

Waschen 0,25 Entkälkung 2/ Beize 2,00 


Pickel/Gerbung 20,42 Waschen 0,17 

Enflotten 0,17 Entflotten 0,17 

Entleeren 0,08 Waschen 0,17 

Aufschlagen 0,08 Entflotten 0,17 

Fixieren 24,00 

Abwelken 0,17 Pickel/Gerbung 19,83 

Enflotten 0,17 

Zurichtung: Entleeren 0,08 

Aufschlagen 0,08 

Falzen 0,25 Fixieren 24,00 

Beladen 0,08 Abwelken 0,17 

Waschen 0,25 

Entflotten 0,17 Zurichtung: 

Neutralisation 2,00 Falzen 0,25 

Entflotten 0,17 Beladen 0,08 

Waschen 0,25 Waschen 0,33 


Färbung/Fettung 2,42 Nachgerbung/Neutralisation 2,75 


Waschen 0,25 Färbung/Fettung 2,33 


Entleeren 0,08 

Aufschlagen 0,08 Waschen 0,25 

Entflotten 0,17 



Gerbung: 47,59 Gerbung: 48,25 

Naßzurichtung: 6,50 Naßzurichtung: 6,83 

Gesamt: 54,09 Gesamt: 55,08 



Prozeßzeiten 

Technologie III - 6 Hälften 

Technologie IV - 6 Hälften 

Arbeitsgang t Arbeitsgang t 

Gerbung: 

Gerbung: 

Beladen 0,08 Beladen 0,08 

Entkälkung 1 0,33 Entkälkung 1 0,33 


Entkälkung 2/ Beize 2,00 Entkälkung 2/ Beize 2,00 






Pickel/Gerbung 17,75 Pickel/Gerbung 3,58 

Enflotten 0,17 Enflotten 0,17 

Supralanbehandlung 0,67 Gerbung 2 16,00 

Entflotten 0,17 Enflotten 0,17 

Waschen 0,17 Konservierung 1,00 

Enflotten 0,17 Enflotten 0,17 

Entleeren 0,08 Entleeren 0,08 

Aufschlagen 0,08 Aufschlagen 0,08 

Fixieren 24,00 Fixieren 24,00 

Abwelken 0,17 Abwelken 0,17 

Zurichtung: 

Zurichtung: 

Falzen 0,25 Spalten 0,50 

Beladen 0,08 Falzen 0,25 

Waschen 0,33 Beladen 0,08 

Entflotten 0,17 Waschen 0,33 


Nachgerbung/Neutralisation 4,58 

Entflotten 0,17 Nachgerbung 3,00 

Waschen 0,25 Entflotten 0,17 

Entflotten 0,17 Waschen 0,25 


Färbung/Fettung 2,33 

Entflotten 0,17 Neutralisation 1,33 


Waschen 0,25 

Entflotten 0,17 Färbung/Fettung 2,33 

Entleeren 0,08 Entflotten 0,17 


Waschen 0,25 




Gerbung: 46,83 Gerbung: 48,83 

Naßzurichtung: 9,08 Naßzurichtung: 9,50 

Gesamt: 55,92 Gesamt: 58,33 



Relation der Prozeßzeiten 

Technologie 

Prozeßzeit 

[h] 

Rendement 

[m 2·1.000 kg SM] 

Prozeßzeit 

[h·100m 2 ] 

Relation 

T I 54 179 30,2 1,0 

T II 55 149 36,9 1,2 

T III 56 157 35,7 1,2 

T IV 59 132 44,7 1,5 

Flottenrelation 

Technologie 

Prozeßzeit 

Relation 

[m 3·100m 2 ledwer] 

T I 4,2 1,0 

T II 6,1 1,5 

T III 7,2 1,7 

T IV 10,2 2,4 



Einstufung der Hilfs- und Gerbmittel 

Einstufung/ 

Kategorie 

Technologie 

I 

Technologie 

II 

Technologie 

III 

Technologie 

IV 

Wassergefährdungsklasse 

WGK 0 0 1 0 0 

WGK 1 3 6 4 5 

WGK 2 5 3 3 4 

WGK 3 0 0 0 0 

Akute Toxizität 

Warmblüter 

wenig giftig 3 3 1 4 

schwach giftig 3 5 3 3 

mäßig giftig 1 0 1 1 

hoch giftig 0 0 0 0 

extrem giftig 0 0 0 0 

keine Angaben 1 2 2 1 

Fische 

kaum giftig 0 2 0 0 



stark giftig 1 1 1 1 



niedere Wasserorganismen 

kaum giftig 4 5 2 4 



stark giftig 1 1 1 1 





Parameter 

Weitere Versuchsdaten zum anaeroben Festbettumlaufreaktor 

Technologie 

I 

(Einzelmessungen) 

Technologie 

II 

Technologie 

III 

Technologie 

IV 

Einheit 

Zulaufwerte 

GR 19,8 16,0 16,4 13,9 [g·l -1 ] 

TKN 507,0 527,0 403,0 336,0 [mg·l -1 ] 

S 2- 33,4 23,8 < 0,2 < 0,2 [mg·l -1 ] 

2,2 0,7 1,0 1,2 [mg·l -1 ] 

AOX 6,1 4,3 2,0 4,3 [mg·l -1 ] 

Ablaufwerte 

NH + 4 -N 360,0 375,5 335,0 297,0 [mg·l -1 ] 

S 2- < 0,2 0,3 1,4 < 0,2 [mg·l -1 ] 

SO 4 

2- 

1,3 170,0 0,3 1,3 [g·l -1 ] 

AOX 7,9 0,7 4,2 2,3 [mg·l -1 ] 

SO 4 

2- 

Parameter 

Weitere Versuchsdaten zum aeroben Belebtschlammverfahren 

Technologie 

I 

(Einzelmessungen) 

Technologie 

II 

Technologie 

III 

Technologie 

IV 

Einheit 

Zulaufwerte 

GR 19,8 16,0 16,4 13,9 [g·l -1 ] 

TKN 507,0 527,0 403,0 336,0 [mg·l -1 ] 

S 2- 33,4 23,8 < 0,2 < 0,2 [mg·l -1 ] 

2,2 0,7 1,0 1,2 [mg·l -1 ] 

AOX 6,1 4,3 2,0 4,3 [mg·l -1 ] 

BSB 5 1.146,0 2.041,0 1.322,0 1.511,0 [mg·l -1 ] 

Ablaufwerte 

TKN 370,0 460,0 308,0 77,0 [mg·l -1 ] 

S 2- 0,7 < 0,2 0,6 < 0,2 [mg·l -1 ] 

AOX 6,0 0,2 2,1 4,5 [g·l -1 ] 

Phenol (gesamt) - - - < 1,0 [mg·l -1 ] 

BSB 5 29,1 ≤ 3,0 31,7 27,0 [mg·l -1 ] 

SO 4 

2- 



Analyse der vereinigten CSB-Analysen (Reaktorzulauf) der anaeroben und aroben Versuche 

95,0 percent confidence intervals 

-------------------------------------------------------------------------------- 

Mean Stnd. error Lower limit Upper limit 

-------------------------------------------------------------------------------- 

TIzu 3609,6 280,966 2974,01 4245,19 

TIIzu 4491,0 310,882 3787,73 5194,27 

TIIIzu 4933,5 362,708 4001,13 5865,87 

TIVzu 4772,1 414,04 3835,47 5708,73 

-------------------------------------------------------------------------------- 

The StatAdvisor 

--------------- 

This table shows 95,0% confidence intervals for the means of each 

of the variables. These intervals bound the sampling error in the 

estimates of the means of the populations from which the data come. 

They can be used to help judge how precisely the population means have 

been estimated. 

Variance Check 

Cochran's C test: 0,40246 P-Value = 0,349698 

Bartlett's test: 1,05776 P-Value = 0,636463 

Hartley's test: 2,17179 


--------------- 

The three statistics displayed in this table test the null 

hypothesis that the standard deviations within each of the 4 columns 

are the same. Of particular interest are the two P-values. Since the 

smaller of the P-values is greater than or equal to 0,05, there is not 

a statistically significant difference amongst the standard deviations 

at the 95,0% confidence level. 

ANOVA Table 


----------------------------------------------------------------------------- 


----------------------------------------------------------------------------- 

Between groups 9,42231E6 3 3,14077E6 2,86 0,0524 

Within groups 3,51784E7 32 1,09932E6 

----------------------------------------------------------------------------- 

Total (Corr.) 4,46007E7 35 


--------------- 

The ANOVA table decomposes the variance of the data into two 

components: a between-group component and a within-group component. 

The F-ratio, which in this case equals 2,857, is a ratio of the 

between-group estimate to the within-group estimate. Since the 

P-value of the F-test is greater than or equal to 0,05, there is not a 

statistically significant difference between the means of the 4 

variables at the 95,0% confidence level. 



Multiple Range Tests 

-------------------------------------------------------------------------------- 

Method: 95,0 percent Scheffe 

Count Mean Homogeneous Groups 

-------------------------------------------------------------------------------- 

TIzu 10 3609,6 X 

TIIzu 10 4491,0 X 

TIVzu 10 4772,1 X 

TIIIzu 6 4933,5 X 

-------------------------------------------------------------------------------- 

Contrast Difference +/- Limits 

-------------------------------------------------------------------------------- 

TIzu - TIIzu -881,4 1383,37 

TIzu - TIIIzu -1323,9 1597,37 

TIzu - TIVzu -1162,5 1383,37 

TIIzu - TIIIzu -442,5 1597,37 

TIIzu - TIVzu -281,1 1383,37 

TIIIzu - TIVzu 161,4 1597,37 

-------------------------------------------------------------------------------- 

* denotes a statistically significant difference. 


--------------- 

This table applies a multiple comparison procedure to determine 

which means are significantly different from which others. The bottom 

half of the output shows the estimated difference between each pair of 

means. There are no statistically significant differences between any 

pair of means at the 95,0% confidence level. At the top of the page, 

one homogenous group is identified by a column of X's. Within each 

column, the levels containing X's form a group of means within which 

there are no statistically significant differences. The method 

currently being used to discriminate among the means is Scheffe's 

multiple comparison procedure.With this method, there is no more than 

a 5,0% risk of calling one or more pairs significantly different when 

their actual difference equals 0. The Tukey or Bonferroni procedures 

will usually be more powerful. 


Analyse der CSB-Analysen (Reaktorablauf) der anaeroben Versuche 





--------------- 




smaller of the P-values is less than 0,05, there is a statistically 

significant difference amongst the standard deviations at the 95,0% 

confidence level. This violates one of the important assumptions 

underlying the analysis of variance and will invalidate most of the 

standard statistical tests. 




-------------------------------------------------------------------------------- 



-------------------------------------------------------------------------------- 

T1a 7 1248,0 X 

T4a 4 1335,0 X 

T3a 5 1504,0 X 

T2a 7 1860,57 X 

-------------------------------------------------------------------------------- 


-------------------------------------------------------------------------------- 

T1a - T2a -612,571 633,829 

T1a - T3a -256,0 694,324 

T1a - T4a -87,0 743,23 

T2a - T3a 356,571 694,324 

T2a - T4a 525,571 743,23 

T3a - T4a 169,0 795,449 

-------------------------------------------------------------------------------- 



--------------- 















Analyse der CSB-Analysen (Reaktorablauf) der aeroben Versuche 





--------------- 




smaller of the P-values is greater than or equal to 0,05, there is not 

a statistically significant difference amongst the standard deviations 

at the 95,0% confidence level. 



ANOVA Table 


----------------------------------------------------------------------------- 


----------------------------------------------------------------------------- 

Between groups 387811,0 3 129270,0 1,08 0,3814 

Within groups 2,14839E6 18 119355,0 

----------------------------------------------------------------------------- 

Total (Corr.) 2,5362E6 21 


--------------- 

The ANOVA table decomposes the variance of the data into two 

components: a between-group component and a within-group component. 

The F-ratio, which in this case equals 1,08307, is a ratio of the 

between-group estimate to the within-group estimate. Since the 

P-value of the F-test is greater than or equal to 0,05, there is not a 

statistically significant difference between the means of the 4 

variables at the 95,0% confidence level. 


-------------------------------------------------------------------------------- 



-------------------------------------------------------------------------------- 

T1 7 852,857 X 

T4 4 1007,5 X 

T2 7 1134,29 X 

T3 4 1180,0 X 

-------------------------------------------------------------------------------- 


-------------------------------------------------------------------------------- 

T1 - T2 -281,429 568,593 

T1 - T3 -327,143 666,734 

T1 - T4 -154,643 666,734 

T2 - T3 -45,7143 666,734 

T2 - T4 126,786 666,734 

T3 - T4 172,5 752,178 

-------------------------------------------------------------------------------- 



--------------- 
















Kostenrechnung zum Gerbstoffeinsatz 

Technologie Blöße Gerbstoff Angebot Angebot Nettopreis Leder 100m2-Preis 

[kg] [%BM] [[kg] [DM/kg] [m2] [DM] 

I (II) 85,0 Chromitan FM 8,00% 6,80 2,60 DM 18,84 93,87 DM 

I (III) 44,0 Chromitan FM 8,00% 3,52 2,60 DM 10,03 91,22 DM 

I (IV) 53,0 Chromitan FM 8,00% 4,24 2,60 DM 11,38 96,87 DM 

Mittel= 93,98 DM 

II 83,0 Relugant GT 50 1,00% 0,83 6,60 DM 15,49 35,36 DM 

II 83,0 Baysyntan DLX 2,00% 1,66 4,80 DM 15,49 51,44 DM 

Gesamt= 86,80 DM 

III 45,0 Derugan 2000 1,80% 0,81 5,75 DM 9,13 51,03 DM 

III 15,5 Chromosal B 6,00% 0,93 3,70 DM 9,13 37,70 DM 

(Falzmasse) Gesamt= 88,73 DM 

IV 52,0 Relugant GT 50 1,00% 0,52 6,60 DM 8,02 42,78 DM 

IV 52,0 Seta Sun 24,00% 12,48 2,39 DM 8,02 371,79 DM 

IV 16,0 Seta Sun 10,00% 1,60 2,39 DM 8,02 47,66 DM 

(Falzmasse) Gesamt= 414,56 DM 



Wasserverbrauch der Technologien Gerbung - Naßzurichtung 

Wasserbedarf 

1. Gerbung Technologie I II III IV 

Leder 40,4 15,5 9,1 8,0 [m2] 

BM 182,0 83,0 45,0 52,0 [kg] 

100,0% 100,0% 100,0% 100,0% 

300,0% 2,0% 2,0% 2,0% 

50,0% 100,0% 100,0% 100,0% 

7,0% 200,0% 2,0% 2,0% 

6,0% 200,0% 200,0% 200,0% 

4,5% 40,0% 200,0% 200,0% 

0,3% 3,0% 50,0% 80,0% 

5,0% 8,0% 6,0% 

0,3% 3,0% 5,0% 

3,0% 0,3% 150,0% 

6,0% 100,0% 3,0% 

12,0% 200,0% 150,0% 

0,3% 

Summe Flotte 467,8% 671,3% 965,3% 998,3% [%] 

Summe Flotte 851,4 557,2 434,4 519,1 [l] 

Summe Verbrauch 2.110,0 3.597,0 4.763,0 6.472,8 [l/100m2] 

2. Naßzurichtung Technologie I II III IV 

FM 59,6 26,6 15,5 16,0 [kg] 

400,0% 400,0% 400,0% 300,0% 

150,0% 150,0% 150,0% 50,0% 

200,0% 200,0% 2,0% 5,0% 

50,0% 50,0% 200,0% 200,0% 

400,0% 400,0% 50,0% 10,0% 

15,0% 15,0% 400,0% 200,0% 

15,0% 15,0% 15,0% 400,0% 

200,0% 200,0% 15,0% 50,0% 

200,0% 400,0% 

15,0% 

15,0% 

200,0% 

Summe Flotte 1430,0% 1430,0% 1432,0% 1845,0% [%] 

Summe Flotte 852,3 380,4 222,0 295,2 [l] 

Summe Verbrauch 2.112,2 2.455,6 2.433,8 3.680,8 [l/100m2] 

Total 4.222,2 6.052,7 7.196,8 10.153,6 [l/100m2]

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