UmweltJournal Ausgabe 2018-01
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2 INNOVATIONEN ...<br />
<strong>UmweltJournal</strong> /Jänner <strong>2<strong>01</strong>8</strong><br />
Umweltrelevante Aspekte beim Einsatz von …<br />
Elektroofenschlacken als Recyclingbaustoff<br />
Elektroofenschlacken (EOS) fallen unvermeidbar, aber auch gezielt bei der Stahlerzeugung im Elektrolichtbogenofen an. Ihre<br />
Qualitätskontrolle erfolgt über die Bestimmung der Gesamtgehalte und Eluatkonzentrationen umweltrelevanter Spurenelemente. Eine<br />
zusätzliche Kontrolle der Umweltverträglichkeit von EOS kann über die Mineralogie erfolgen.<br />
Salzsole statt Streusalz<br />
Die Gemeinde Grödig bei Salzburg hat eine komplette<br />
Umstellung vom Streumittel Salz auf 100 Prozent<br />
Sole-Streuung im Winterdienst vollzogen. Die<br />
entsprechenden Räumfahrzeuge sind dabei anstatt<br />
eines rotierenden Tellers für Salzkörner mit Düsen<br />
für die Salz-Wasser-Lösung ausgestattet. Die Sole-<br />
Lösung soll 22 Prozent Salzanteil haben. Etwa die<br />
Hälfte an Salz lässt sich einsparen (ebenso Split);<br />
vor allem durch die Möglichkeit das Sole Gemisch<br />
punktgenau aufzubringen. Laut einem der Technologieanbieter<br />
(Eco Technologies) lassen sich sogar<br />
bis zu 75 Prozent der Kosten reduzieren. Auch<br />
die Stadt Salzburg hat bereits zwölf Salzstreufahrzeuge<br />
des Magistrats mit Soletanks ausgestattet.<br />
ecotech.at/<br />
Weltnaturerbe<br />
In St. Pölten fand am 14. November die Urkundenverleihung<br />
für das Wildnisgebiet Dürrenstein in<br />
Niederösterreich und den Nationalpark Kalkalpen<br />
in Oberösterreich unter dem Titel „Alte Buchenwälder<br />
und Buchenurwälder der Karpaten und anderer<br />
Regionen Europas“ als erstes österreichisches<br />
Unesco-Weltnaturerbe statt. Bundesminister Andrä<br />
Rupprechter überreichte die Auszeichnung an<br />
Landeshauptfrau Johanna Mikl-Leitner (mit Stefan<br />
Pernkopf) und Oberösterreichs LH-Stellvertreter<br />
Michael Strugl. Laut Unesco ist ein „Weltnaturerbe“<br />
im Besitz der gesamten Weltbevölkerung.<br />
noel.gv.at<br />
Foto: NLK Pfeiffer Fotos: ecofighter<br />
Bei der Stahlerzeugung im Elektrolichtbogenofen<br />
wird Eisenschrott als Inputmaterial<br />
verwendet und zusammen mit Zuschlagstoffen<br />
zu Rohstahl eingeschmolzen, der dann durch<br />
weitere Prozessschritte (Sekundärmetallurgie) zum<br />
gewünschten Stahlprodukt verarbeitet wird. Dabei<br />
werden gezielt Schlackenbildner eingesetzt um Begleitstoffe<br />
zu binden, die durch den eingesetzten<br />
Schrott mit aufgeschmolzen werden, aber die Qualität<br />
des Endprodukts Stahl negativ beeinflussen würden.<br />
Die so gebildete Schlacke ist wesentlich leichter<br />
als der Rohstahl, kann beim Abstich somit gut vom<br />
Rohstahl getrennt werden und erstarrt separat. Pro<br />
Tonne Rohstahl fallen 80 – 150 Kilogramm EOS an.<br />
Aufgrund der vorteilhaften mechanischen<br />
Eigenschaften von EOS kann diese vor allem im<br />
Straßenbau verwendet werden. Um einen unbedenklichen<br />
Einsatz von EOS als Recyclingbaustoff<br />
zu gewährleisten dürfen aber umweltbedenkliche<br />
Stoffe (zum Beispiel Schwermetalle wie Chrom,<br />
Molybdän und Vanadium) nicht aus der Schlacke<br />
gelöst werden. Die Grenzwerte für Gesamtgehalte<br />
und Eluatkonzentrationen umweltrelevanter Elemente<br />
sind in der Österreichischen Recycling-Baustoff-Verordnung<br />
festgelegt.<br />
MiLeSlag<br />
Forschungsarbeiten auf diesem Gebiet haben jedoch<br />
gezeigt, dass die Auslaugbarkeit von Elementen<br />
aus Stahlwerksschlacken mit der Bindungsform<br />
zusammenhängt. Dies bedeutet, dass es trotz eines<br />
hohen Gesamtgehalts zu einer sehr geringen Auslaugbarkeit<br />
kommen kann. So wird zum Beispiel<br />
Chrom in seiner dreiwertigen (gesundheitlich unbedenklichen<br />
Form) hauptsächlich in stabilen Mineralphasen<br />
(Spinellen) gebunden, wodurch nur geringe<br />
Mengen auslaugen. Zusätzlich werden bereits<br />
viele Verfahren im Stahlwerksprozess eingesetzt,<br />
welche die Auslaugbarkeit umweltrelevanter Elemente<br />
gezielt verringern. Obwohl die angewandten<br />
Methoden in der Praxis oftmals funktionieren, sind<br />
die genauen Ursachen, vor allem die Zusammenhänge<br />
zwischen Mineralogie und Auslaugbarkeit,<br />
nur teilweise bekannt.<br />
Dieser Frage wird deshalb an der Montanuniversität<br />
Leoben gemeinsam mit dem FEhS<br />
(Institut für Baustoff-Forschung, D), der BAM<br />
(Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung,<br />
D), dem ECN (Energy Research Centre of<br />
the Netherlands), der Stahl- und Walzwerk Marienhütte<br />
GmbH (AUT), der Max Aicher Umwelt<br />
GmbH (D), der Porr AG (AUT) und der Scholz<br />
Austria GmbH im von der FFG geförderten Pro-<br />
Im Forschungsprojekt MiLeSlag soll ein tieferes Verständnis für die der Auslaugbarkeit zugrunde<br />
liegenden Mechanismen in EOS geschaffen werden.<br />
jekt MiLeSlag (Mineralogy and Leachability of<br />
Steel Slags) nachgegangen. Konkret befasst sich<br />
das Projekt mit den folgenden Fragen:<br />
- In welchen Mineralphasen liegen Cr, V,<br />
Mo und F nach dem Erstarren in EOS vor<br />
(primäre Mineralphasen)?<br />
- Wie ändern sich die Mineralphasen durch das<br />
Auslaugen? Lösen sich Mineralphasen auf<br />
und entstehen dadurch neue Mineralphasen<br />
(sekundäre Mineralphasen) die Cr, V, Mo und<br />
F wieder einbinden können?<br />
- Werden die Spurenelemente an der Oberfläche<br />
von Mineralphasen adsorbiert?<br />
- Wie und welche metallurgischen Parameter<br />
beeinflussen im Stahlwerksprozess die Bildung<br />
der Mineralphasen?<br />
Ziel: tieferes Verständnis für<br />
EOS-Auslaugbarkeit<br />
Diese Fragestellungen werden anhand von chemischen<br />
und mineralogischen Analysen sowie mittels<br />
Auslaugversuchen untersucht. Dabei werden nicht<br />
nur Methoden zur Bestimmung des Gesamtgehalts<br />
umweltrelevanter Elemente und der Gesamtmineralogie<br />
eingesetzt, sondern auch hochauflösende<br />
und oberflächensensitive Methoden, die<br />
die Untersuchung von einzelnen Mineralphasen<br />
vor und nach der Auslaugung ermöglichen. Das<br />
Auslaugverhalten wird bei natürlichem pH-Wert<br />
(die Schlacke ist nur mit destilliertem Wasser in<br />
Kontakt) und darüber hinaus über einen pH-Bereich<br />
von zwei bis 14 untersucht. Somit kann das<br />
Auslaugverhalten in der Umwelt auch bei einer<br />
etwaigen pH-Wert Änderung vorhergesagt werden.<br />
Eine weitere Neuerung ist die Kombination aus<br />
Experimenten und thermodynamischen Modellen,<br />
die einerseits die Auslaugbarkeit und andererseits<br />
die metallurgische Entstehung der Schlackenmineralogie<br />
beschreiben. Durch diese Vielfalt an angewandten<br />
Methoden werden somit Theorien für<br />
das komplexe System EOS-Umwelt entwickelt, die<br />
in einem letzten Schritt durch Schlackensynthesen<br />
überprüft werden.<br />
Dadurch soll ein tieferes Verständnis für die der Auslaugbarkeit<br />
zugrunde liegenden Mechanismen in EOS<br />
geschaffen werden, damit EOS besser als Recyclingbaustoff<br />
genutzt werden können. (Uni Leoben) <br />
Foto: Leoben<br />
Aktive Luftfilterung für Müllfahrzeuge<br />
Schimmelpilze, Viren und Feinstäube (Bioaerosole)<br />
sind seit Jahrzehnten als Gesundheitsgefährdung<br />
von Müllwerkern bei der Abfallsammlung in der<br />
Diskussion. Da der Arbeitsschutz, hier speziell der<br />
Atemschutz für die Müllwerker am Sammelfahrzeug<br />
von hoher Bedeutung ist, bietet Zöller-Kipper eine<br />
wirksame Lösung für das Problem an. Clean Option,<br />
so das System des Mainzer Herstellers, wird an Abfallsammelfahrzeugen<br />
vom Typ Hecklader eingebaut.<br />
Das System besteht aus Filterelementen für Grob- und<br />
Feinstaub sowie einem Aktivkohleelement zur Beseitigung<br />
von Gerüchen. Ein gängiger Radiallüfter erzeugt<br />
einen leichten Unterdruck am Heckteil beziehungsweise<br />
im Schüttungsbereich des Abfallsammelfahrzeuges,<br />
also direkt im Arbeitsbereich des Müllwerkers.<br />
Die abgesaugte Luft wird dabei über einen Zyklon-Filter<br />
zur Abscheidung des Grobstaubs und ein integriertes<br />
Filterelement (Feinstaubfilter, Aktivkohle) geführt.<br />
Die Zyklon-Filtereinheit verfügt über eine aktive Absaugung<br />
zur Erhöhung der Abscheiderate des Staubes,<br />
was die Filterstandzeit spürbar verlängert. Unterstützt<br />
wird der Absaugvorgang durch links und rechts im<br />
Heckteil integrierte Blasschienen, die eine Art Luftvorhang<br />
erzeugen (siehe Bild). Die hintere Umgebung<br />
wird auf diese Weise praktisch abgeschottet und die<br />
kontaminierte Luft kann zuverlässiger in das Heckteil<br />
des Sammelfahrzeuges abgesogen werden. Die Ausrichtung<br />
der Blasschienen ist für eine optimierte Einstellung<br />
justierbar ausgeführt. Ein Verwirbeln der kontaminierten<br />
Luft vom Heckteil in den Außenbereich<br />
wird so ebenfalls deutlich reduziert. Das bedeutet,<br />
dass die Luft am hinteren Bereich des Müllfahrzeuges<br />
sauberer ist, als die restliche Umgebungsluft.<br />
Foto: ZÖLLER-KIPPER<br />
Stadtgemeinde Traiskirchen:<br />
Sonnenstrom macht Abwasser sauber<br />
Traiskirchen setzt auf innovativen Umweltschutz<br />
und reinigt seine Abwässer mit Solarkraft. Damit<br />
liegt Traiskirchen bei allen NÖ Gemeinden an dritter<br />
Stelle in punkto Solarstrom. Die neue Photovoltaik-<br />
Anlage wird von Wien Energie betrieben. Die<br />
Bevölkerung kann sich beteiligen.<br />
Ein neues Solarkraftwerk in<br />
der Kläranlage Traiskirchen<br />
liefert Sonnenstrom<br />
für die Abwasserreinigung in der<br />
Stadtgemeinde. Die Photovoltaikanlage<br />
besteht aus 674 Modulen<br />
und hat eine Leistung von<br />
175 Kilowattpeak. Der Strom<br />
wird direkt vor Ort genutzt.<br />
Umgerechnet könnten damit<br />
rund 73 Haushalte ganzjährig<br />
elektrisch versorgt werden. Die<br />
mit grünem Strom betriebene<br />
Klärschlammbehandlung spart<br />
Traiskirchen 63 Tonnen CO 2<br />
im Jahr. Interessierte Bürger und<br />
Wien Energie-Kunden konnten<br />
sich an der Finanzierung des<br />
Projekts beteiligen.<br />
„Solarenergie nimmt in Traiskirchen<br />
einen immer wichtigeren<br />
Stellenwert ein“, sagt Traiskirchens<br />
Bürgermeister Andreas<br />
Babler. Traiskirchen liegt bei der<br />
Solarkraft an der dritten Stelle<br />
von den 573 NÖ-Gemeinden.<br />
„Gemeinsam mit unserem Partner<br />
Wien Energie haben wir mit<br />
der Photovoltaik-Anlage im Gewerbepark<br />
und der neuen Anlage<br />
in der Kläranlage bereits über<br />
drei Megawatt Solarleistung in<br />
unserer Stadt installiert. Das entspricht<br />
dem jährlichen Stromverbrauch<br />
von 1.230 Haushalten.<br />
Das Kraftwerk in der Kläranlage<br />
ist nun das jüngste Beispiel für<br />
unser Umweltengagement. Wir<br />
sind weiter auf dem Weg zu<br />
einer Grünen Stadt und laden<br />
unsere Bevölkerung ein, sich an<br />
diesem kommunalen Projekt<br />
zu beteiligen.“<br />
Wien Energie-Geschäftsführer<br />
Karl Gruber sieht den Gewerbepark<br />
und die Kläranlage<br />
als Vorzeigeprojekte dafür, wie<br />
Strom dort CO 2<br />
-frei erzeugt<br />
wird, wo er auch verbraucht<br />
wird: „Gerade die Abwasserreinigung<br />
benötigt viel Energie.<br />
Bei der Kläranlage nutzen wir<br />
nun die Energie der Sonne, um<br />
sauberen Strom zu erzeugen.<br />
Damit tragen wir auf umweltfreundliche<br />
Weise zur Reinigung<br />
der Abwässer von tausenden<br />
Haushalten bei.“