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a k z e n t e<br />

2004<br />

Ausgabe 16/2004<br />

isw Institut für Strukturpolitik <strong>und</strong> Wirtschaftsförderung gemeinnützige Gesellschaft mbH Halle<br />

Angewandte Forschungskompetenz<br />

Sonderausgabe zum Programm<br />

INNOVATIVE MASSNAHMEN DES EFRE 2000 - 2006<br />

Stärkung des Innovationsstandortes Sachsen-Anhalt<br />

durch die modellhafte Errichtung leistungsfähiger<br />

regionaler Innovationssysteme<br />

Projektziele<br />

Arbeitsergebnisse<br />

Perspektiven<br />

in Kooperation mit:<br />

tti Technologietransfer <strong>und</strong> Innovationsförderung Magdeburg GmbH<br />

Europäischer Fonds für<br />

Regionale <strong>Entwicklung</strong><br />

Sondernummer zum isw-report F 25352<br />

Ministerium für<br />

Wirtschaft <strong>und</strong> Arbeit<br />

Informationen über Forschungsprojekte, Gutachten, Veröffentlichungen <strong>und</strong><br />

Veranstaltungen des Instituts für Strukturpolitik <strong>und</strong> Wirtschaftsförderung<br />

gemeinnützige Gesellschaft mbH Halle


Inhalt<br />

Minister Dr. Horst Rehberger<br />

Vorwort<br />

Dr. Gunthard Bratzke, Dr. Hansjürgen Richter<br />

Einleitung<br />

Dr. Günter Lorenz, Sven Schüler<br />

Innovative chemische Restabfallbehandlung zur Bereitstellung von Materialien zur Sicherung,<br />

Sanierung <strong>und</strong> Profilierung von Deponien <strong>und</strong> Altlasten <strong>unter</strong> Nutzung von Abfällen<br />

Dr. Albrecht Palm<br />

Innovatives Rückbau- <strong>und</strong> Stoffstrommanagement zur synergetischen Lösung von Aufgaben der<br />

Stadtentwicklung sowie Sanierung / Sicherung von Altdeponien in Sachsen-Anhalt<br />

Peter J. Obieglo<br />

Geplante <strong>Entwicklung</strong>s- <strong>und</strong> Versuchsarbeit, Großversuch Regionale Kooperation Abfallwirtschaft<br />

Mansfelder Land<br />

Jörg Schulze<br />

Produktionsstätte für alternative Baustoffe für die Deponie- <strong>und</strong> Tagebaurestlochendgestaltung -<br />

"Erdenwerk"<br />

Wilfried Klose<br />

Mitteldeutsches Kompetenzzentrum Deponiesanierung / Abfallwirtschaft<br />

Dr. Frank Pudel<br />

REGINA I - Innovative Pflanzenölraffination<br />

Dr. Eberhard Blümel, Dr. Martin Endig<br />

<strong>Entwicklung</strong> <strong>innovativer</strong> <strong>Produkte</strong> <strong>und</strong> <strong>Dienstleistungen</strong> <strong>unter</strong> Nutzung von VR-Technologien für KMU<br />

des Maschinen- <strong>und</strong> Anlagenbaus - ProDiMA<br />

Uve Jacubke<br />

Innovative Energie- <strong>und</strong> Informationsübertragungskonzepte für den Maschinen- <strong>und</strong> Anlagenbau<br />

(ENIKMA)<br />

Dr. Jürgen Ude<br />

Kooperative <strong>Entwicklung</strong> einer Druckgießform für Aluminium-Strukturbauteile <strong>unter</strong> Anwendung von<br />

innovativen Engineering- <strong>und</strong> Simulationstechnologien einschließlich entsprechender notwendiger<br />

Weiterbildungskonzepte<br />

Dr. Klaus Hoffmann<br />

<strong>Entwicklung</strong> eines bipolaren Innovationsclusters aus Unternehmen <strong>und</strong> Forschungseinrichtungen zur<br />

Förderung der Nutzung der innovativen strukturprägenden Infrastrukturmaßnahme "Fraunhofer-<br />

Demonstrationszentrum für Polymersynthesen"<br />

Andreas Hiltermann, Peggy Padur<br />

CeChemNet - Central European Chemical Network<br />

Dr. Michael Busch<br />

Untersuchung zur <strong>Entwicklung</strong> <strong>innovativer</strong> <strong>Produkte</strong> aus naturfaserverstärkten Kunststoffen <strong>und</strong><br />

Nanopolymeren für Automobilanwendungen<br />

Europäischer Fonds für<br />

Regionale <strong>Entwicklung</strong><br />

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55<br />

Ministerium für<br />

Wirtschaft <strong>und</strong> Arbeit


Dr. Horst Rehberger<br />

Minister für Wirtschaft <strong>und</strong> Arbeit des Landes Sachsen-Anhalt<br />

Vorwort<br />

Das Programm „Innovative Maßnahmen des EFRE“ konnte im ersten<br />

Halbjahr 2004 erfolgreich beendet werden. Der vorliegende Band<br />

dokumentiert die Ergebnisse einer effizienten Zusammenarbeit von<br />

Unternehmen, Hochschuleinrichtungen, Instituten <strong>und</strong> Verwaltung bei der<br />

<strong>Entwicklung</strong> <strong>und</strong> Umsetzung von zwölf Innovationsvorhaben in Sachsen-<br />

Anhalt mit hoher Bedeutung für die wirtschaftliche <strong>Entwicklung</strong> des Landes.<br />

Die Konzentration auf die Cluster Chemische Industrie / Kunststofftechnik,<br />

Maschinen- <strong>und</strong> Anlagenbau sowie die Entsorgungs- <strong>und</strong> Kreislaufwirtschaft<br />

trug zu einer Stärkung dieser Branchen in Sachsen-Anhalt bei. Im<br />

Programmverlauf konnten neue Formen der Kooperation zwischen<br />

Wirtschaft, Wissenschaft <strong>und</strong> Verwaltung bei der Hervorbringung <strong>und</strong><br />

Umsetzung <strong>innovativer</strong> Projektideen entwickelt werden. Kennzeichnend für<br />

die Programmumsetzung sind die hohe Kooperationsbereitschaft der<br />

beteiligten Unternehmen <strong>und</strong> Institutionen <strong>und</strong> die ökonomische Nachhaltigkeit<br />

auch über die eigentlichen Projektlaufzeiten hinaus.<br />

In allen Clustern konnten Netzwerkstrukturen <strong>und</strong> Kooperationsprojekte entwickelt werden, die helfen, die<br />

Innovationspotenziale international wahrnehmbar darzustellen. Projekte wie das „Central Chemical<br />

Network“ (CeChemNet) <strong>und</strong> das „Kompetenzzentrum Abfallwirtschaft / Deponiesanierung“ werden dazu<br />

beitragen, dass sich die Innovationskraft der Unternehmen weiter entwickelt <strong>und</strong> damit auch die Fähigkeit<br />

zu internationalen Kooperationen gestärkt wird.<br />

Im Zusammenhang mit der Erweiterung Europas in Richtung Mittel- <strong>und</strong> Osteuropa hat sich gezeigt, dass<br />

technisch-technologische Innovationen häufig in Verbindung mit Innovationen im organisatorischen<br />

Bereich ein reges Interesse bei den Partnern in den Beitrittsländern finden. In der Erhöhung der Chancen<br />

von kleinen <strong>und</strong> mittleren Unternehmen auf dem europäischen Markt, beispielhaft im Cluster Maschinen-<br />

<strong>und</strong> Anlagenbau, besteht ein wichtiges Ergebnis des Programms. Dass wir in dieser Richtung auch<br />

international anerkannte Erfolge vorweisen können, belegt die Verleihung des „Europäischen regionalen<br />

Innovationspreises 2004“ an das Modellprojekt „VDTC - <strong>Entwicklung</strong> <strong>innovativer</strong> <strong>Produkte</strong> <strong>und</strong><br />

<strong>Dienstleistungen</strong> <strong>unter</strong> Nutzung von VR-Technologien für kleine <strong>und</strong> mittlere Unternehmen des Maschinen-<br />

<strong>und</strong> Anlagenbaus (VDTC-ProDiMA)“ im Rahmen der 54. Plenarsitzung des Ausschusses der Regionen.<br />

Ein Zeichen der Anerkennung für die geleistete Projektarbeit ist auch, dass Vertreter der Modellvorhaben im<br />

Bereich Chemie / Kunststofftechnik sowie Kreislauf- <strong>und</strong> Entsorgungswirtschaft den Ministerpräsidenten<br />

Sachsen-Anhalts in seiner Funktion als amtierender B<strong>und</strong>esratspräsident in Prag <strong>und</strong> Warschau im Jahr<br />

2003 begleiteten.<br />

Die Landesregierung Sachsen-Anhalt wird die Erfahrungen aus dem Programm zur weiteren<br />

Ausgestaltung einer effizienten wirtschaftsorientierten Innovationspolitik nutzen. Dies schließt die weitere<br />

Begleitung einzelner Modellprojekte im Rahmen der <strong>Entwicklung</strong> strukturprägender Zukunftscluster des<br />

Landes, z. B. im Zusammenhang mit der Initiierung der „Chemieinitiative Sachsen-Anhalts für Mitteldeutschland“,<br />

ein.<br />

Europäischer Fonds für<br />

Regionale <strong>Entwicklung</strong><br />

3<br />

Ministerium für<br />

Wirtschaft <strong>und</strong> Arbeit


4<br />

Dr. Gunthard Bratzke<br />

Institut für Strukturpolitik <strong>und</strong><br />

Wirtschaftsförderung<br />

gemeinnützige Gesellschaft mbH<br />

Einleitung<br />

Europäischer Fonds für<br />

Regionale <strong>Entwicklung</strong><br />

Dr. Hansjürgen Richter<br />

tti Technologietransfer <strong>und</strong><br />

Innovationsförderung Magdeburg GmbH<br />

Mit dem Programm „Innovative Maßnahmen des EFRE“ konnten in einem vergleichsweise kurzen<br />

Zeitraum <strong>und</strong> in einem für alle beteiligten Akteure transparenten Prozess innovative Modellprojekte<br />

entwickelt <strong>und</strong> erfolgreich abgeschlossen werden. Hierbei zeichneten sich die Projekte durch hohe<br />

Akzeptanz in Kreisen von Wirtschaft <strong>und</strong> Wissenschaft sowie starke ökonomische Impulswirkungen in<br />

Richtung der Erhöhung der Wettbewerbsfähigkeit wichtiger Branchen Sachsen-Anhalts aus. Mit einer<br />

gemessen an anderen Ausgabenblöcken in Wirtschafts-, Wissenschafts- <strong>und</strong> Innovationspolitik<br />

„überschaubaren“ Finanzausstattung versehen, konnten national aber auch international anerkannte<br />

innovative Projekte initiiert werden. Zugleich gelang es, innovative Kooperationsformen zwischen<br />

Unternehmen, Wissenschaft <strong>und</strong> Verwaltung zu entwickeln, die nachhaltig die <strong>Entwicklung</strong> von Clustern in<br />

den Bereichen Chemie / Kunststoff, Entsorgungs- <strong>und</strong> Kreislaufwirtschaft, Maschinen- <strong>und</strong> Anlagenbau mit<br />

der Automobilzulieferindustrie prägen werden.<br />

Gründe für den erfolgreichen Abschluss des Programms bestehen einerseits in der hohen Bereitschaft der<br />

beteiligten Unternehmen, neue Märkte aktiv zu erschließen, neue <strong>Produkte</strong> <strong>und</strong> Organisationsformen der<br />

Zusammenarbeit zu entwickeln <strong>und</strong> innovative Technologien kreativ anzuwenden. Die sich im<br />

Programmzeitraum äußerst positiv gestaltende Kooperationskultur zwischen den beteiligten Akteuren stellt<br />

ein wesentliches Ergebnis des Programms dar. Eine andere Ursache für das generell positive<br />

Programmergebnis besteht in der guten Zusammenarbeit all derer, die für die inhaltliche Ausgestaltung, die<br />

organisatorische <strong>und</strong> finanztechnische Gestaltung sowie die Begleitung des Programms verantwortlich<br />

zeichnen.<br />

Die Auswahl der Projekte, die durch den Begleitausschuss wahrgenommen wurde, erwies sich im<br />

Projektverlauf als richtig <strong>und</strong> den konkreten <strong>Entwicklung</strong>sbedarfen der Wirtschaft Sachsen-Anhalts<br />

entsprechend. Die vom „Institut für Strukturpolitik <strong>und</strong> Wirtschaftsförderung gemeinnützige Gesellschaft<br />

mbH“ als wissenschaftliche Einrichtung gemeinsam mit der „tti Technologietransfer <strong>und</strong><br />

Innovationsförderung Magdeburg GmbH“ wahrgenommene Projektsteuerung konnte in Verbindung mit<br />

den zuständigen Stellen des Ministeriums für Wirtschaft <strong>und</strong> Arbeit <strong>und</strong> den Mitarbeitern des<br />

Landesförderinstituts bzw. der Investitionsbank Sachsen-Anhalt jederzeit eine den Regeln der EU<br />

entsprechende effiziente Programmabwicklung gewährleisten. Für die im Rahmen des Projektes sich<br />

entwickelnde Qualität in der Zusammenarbeit, deren Kennzeichen hohe Fachlichkeit, Effizienz in der Arbeit<br />

<strong>und</strong> fairer Umgang miteinander sowie mit den Projektteilnehmern ausschlaggebend sind, bedanken sich<br />

hiermit die mit der Programmabwicklung beauftragten Leiter des Projektteams Dr. Gunthard Bratzke <strong>und</strong><br />

Dr. Hansjürgen Richter. Der Dank schließt auch die Vielzahl der Akteure aus Wirtschaft <strong>und</strong> Wissenschaft<br />

ein, mit denen es eine Freude war, im Rahmen des Programms erfolgreich zusammenzuarbeiten.<br />

Ministerium für<br />

Wirtschaft <strong>und</strong> Arbeit


Dr. Günter Lorenz <strong>und</strong> Sven Schüler, SUC Sächsische Umweltschutz Consulting GmbH<br />

Innovative chemische Restabfallbehandlung zur Bereitstellung<br />

von Materialien zur Sicherung, Sanierung <strong>und</strong><br />

Profilierung von Deponien <strong>und</strong> Altlasten <strong>unter</strong> Nutzung von<br />

Abfällen<br />

SUC Sächsische Umweltschutz Consulting GmbH<br />

SORTEK Gesellschaft für Recycling <strong>und</strong> Entsorgungsleistungen mbH<br />

IHU Gesellschaft für Ingenieur-, Hydro- <strong>und</strong> Umweltgeologie mbH<br />

RUG Recycling <strong>und</strong> Umweltschutz GmbH<br />

1. Ausgangssituation<br />

Vor dem Hintergr<strong>und</strong> der abfallrechtlichen Vorgaben gemäß der TA-Siedlungsabfall, TA-Abfall sowie der<br />

Abfallablagerungsverordnung <strong>und</strong> Deponieverordnung müssen bis 2005 eine Vielzahl von Deponien<br />

stillgelegt <strong>und</strong> in den Nachsorgeprozess überführt werden. Dabei werden für Restverfüllungen, Barriere-<br />

<strong>und</strong> Stützkörper, Ausgleichschichten etc. mineralische Baustoffe benötigt. Diese Baustoffe müssen sich<br />

besonders durch eine geringe Schadstoffeluation, nicht vorhandener biologischer Aktivität<br />

(Abbauprozesse, Gasbildung) sowie statische Eignung (z. B. keinerlei Setzungen) auszeichnen. Aus<br />

dieser Ausgangssituation heraus ist im Hinblick auf den zu erwartenden enormen Massenbedarf an<br />

Materialien zum Deponiebau eine Aufbereitung von Abfällen zu einem Ersatzbaustoff mit definierten<br />

Eigenschaften als volkswirtschaftlich <strong>und</strong> nicht zuletzt wegen der Schonung natürlicher Ressourcen (Kies-<br />

<strong>und</strong> Tonabbau) als ökologisch sinnvoll zu betrachten.<br />

2. Projektansätze <strong>unter</strong> besonderer Berücksichtigung <strong>innovativer</strong> Aspekte<br />

Bei einer Vielzahl von Abfallbehandlungsverfahren werden mineralische, mineralisch-organische<br />

Fraktionen erzeugt. Diese sind oft weder von ihrem Schadstoffpotential <strong>und</strong> / oder ihren bauphysikalischen<br />

Parametern für den Einsatz als definierter Baustoff geeignet. Zum einen wegen starker Beimengung einer<br />

Störfraktion bzw. aus den Stoffeigenschaften selbst resultierend. Bei einem Abfall mit ausreichendem<br />

mineralischem Anteil erscheint es daher sinnvoll, eine weitere Fraktionierung durchzuführen. So<br />

gewonnene oder vorhandene Monofraktionen können zur Erreichung entsprechender bodenphysikalischer<br />

Parameter sowie Ausschluss von Beeinträchtigungen von Schutzzielen bei definierten<br />

Standortbedingungen durch Verfestigung <strong>und</strong> Stabilisierung zu einem Ersatzbaustoff aufbereitet werden.<br />

3. Projektziele<br />

Folgende Verfahrensschritte werden im Großversuch erprobt:<br />

Gewinnung mineralischer <strong>und</strong> mineralisch-organischer Fraktionen <strong>unter</strong> weitgehender<br />

Ausschleusung von Schadstoffen durch mechanische Vorbehandlung von Restabfällen aus der<br />

gewerblichen <strong>und</strong> kommunalen Sammlung.<br />

Chemisch-physikalische Behandlung von Abfallfraktionen durch Verfahren der Verfestigung <strong>und</strong><br />

Stabilisierung.<br />

Erzeugung eines Ersatzbaustoffes, der die Anforderungen zur Sanierung, Sicherung <strong>und</strong><br />

Profilierung von Deponien <strong>und</strong> Altlasten erfüllt.<br />

Europäischer Fonds für<br />

Regionale <strong>Entwicklung</strong><br />

5<br />

Ministerium für<br />

Wirtschaft <strong>und</strong> Arbeit


6<br />

Erprobung der großtechnischen Verfahrensschritte:<br />

---> mechanische Aufbereitung<br />

---> chemisch-physikalische Behandlung <strong>und</strong><br />

---> Einbau auf der Fläche<br />

Verallgemeinerung des Modellansatzes <strong>und</strong> der Ergebnisse des großtechnischen Versuches für<br />

die Anwendung bei Abschluss bzw. Sanierung / Rekultivierung von Deponien <strong>und</strong> Altlasten in<br />

Mitteldeutschland bzw. Osteuropa.<br />

4. Projektablauf<br />

Zur Auswahl geeigneter Abfälle wurde eine entsprechende Marktanalyse über Menge, Art <strong>und</strong> die<br />

derzeitigen Verwertungsmöglichkeiten entsprechender Massenabfälle durchgeführt. Daraus ergaben sich<br />

folgende, geeignete Abfallstoffe:<br />

4.1. Abfallstoffe<br />

Aschen aus Filteranlagen von Verbrennungsanlagen<br />

Rostaschen / Rostschlacken aus Verbrennungsanlagen<br />

Sande <strong>und</strong> Stäube aus technischen Anwendungen (z. B. Gießereiindustrie)<br />

Organisch-mineralische Fraktionen aus der mechanisch-biologischen<br />

Restabfallbehandlung (MBA-Material)<br />

Schlämme aus der kommunalen <strong>und</strong> industriellen Abwasseraufbereitung bzw. der<br />

Rohstoffförderung<br />

Mineralische Fraktion aus der Gewerbe- bzw. Bauabfallaufbereitung.<br />

4.2. Untersuchungsprogramm<br />

Die chemische <strong>und</strong> geotechnische Parameterermittlung <strong>und</strong> Beurteilung der Eigenschaften erfolgt in<br />

einem abgestimmten dreistufigen Programm:<br />

aufbereitungstechnische, bodenmechanische <strong>und</strong> chemische Laborversuche<br />

kleintechnischer bodenmechanischer Versuch im Lysimeter<br />

Großtechnischer Versuch mit den Teilschritten:<br />

---> Mechanische Aufbereitung<br />

---> Erzeugung Ersatzbaustoff <strong>und</strong> Aufbau der Versuchsfelder<br />

---> Chemische <strong>und</strong> bodenmechanische Feldbeprobungen<br />

Die entsprechenden Versuche an gewonnener Fraktion bzw. bei Eignung an mechanisch nicht vorbehandelten<br />

Fraktion (Rost- <strong>und</strong> Kesselaschen) wurden parallel an den Originalprodukten <strong>und</strong> an den<br />

chemisch-physikalisch behandelten Ersatzbaustoffproben durchgeführt.<br />

4.3. Schlussfolgerungen:<br />

Nach Abschluss dieser Einstufungs<strong>unter</strong>suchungen zeigte sich folgender Sachverhalt:<br />

Die chemisch-physikalische Behandlung von homogenem, feinkörnigem Material wie<br />

Schlämmen, Sanden <strong>und</strong> Filteraschen ist ohne vorherige mechanische Aufbereitung<br />

erfolgreich.<br />

Heterogene Stoffe bedürfen einer Klassierung auf maximal 020 mm, um das<br />

Luftraumvolumen für eine entsprechende chemische Reaktion zu verringern.<br />

Europäischer Fonds für<br />

Regionale <strong>Entwicklung</strong><br />

Ministerium für<br />

Wirtschaft <strong>und</strong> Arbeit


Trotz dieser Maßnahmen ist ein relativ hoher Mengeneinsatz von hydraulischem<br />

Bindemittel notwendig, um eine entsprechende Matrix zu garantieren.<br />

Bei Fraktionen Korngrößen >40 mm ergaben sich notwendige Bindemittelmengen von bis<br />

zu 60 %.<br />

Ausgehend von diesen Ergebnissen wurden diese heterogenen Stoffe einer<br />

Intensivmischung mit schlammigen Abfällen <strong>unter</strong>zogen. Der so erzeugte, wesentlich<br />

homogene Ausgangsstoff garantierte eine erfolgreiche chemisch-physikalische<br />

Behandlung.<br />

Besonders Rost- <strong>und</strong> Kesselaschen eignen sich aufgr<strong>und</strong> ihrer Wasserdurchlässigkeit<br />

-)3<br />

von k= 10 als Filter- <strong>und</strong> Drainagematerial.<br />

Europäischer Fonds für<br />

Regionale <strong>Entwicklung</strong><br />

f<br />

Zur Labor-Untersuchung der mit hydraulischen Bindemitteln aufbereiteten Abfälle wurde stets ein<br />

Proctorzylinder gemäß DIN 18 127 hergestellt bzw. gestörte Proben aufbereitet.<br />

4.4 Feldversuche<br />

In Auswertung der Labor<strong>unter</strong>suchungen konnten 4 Abfälle aus <strong>unter</strong>schiedlichen Gruppen ausgewählt<br />

werden. Diese Stoffgruppen wurden mechanisch aufbereitet <strong>und</strong> teilweise durch Verfestigung <strong>und</strong><br />

Stabilisierung zu einem Ersatzbaustoff aufbereitet.<br />

Klärschlamm<br />

Ersatzbaustoff - Klärschlamm, Versuchsfeld 1, Lysimeter 1<br />

Mineralische Feinabsiebung aus der Gewerbe- <strong>und</strong> Bauabfallaufbereitung<br />

Ersatzbaustoff Klärschlamm/Feinabsiebung, Versuchsfeld 2, Lysimeter 2<br />

Rost- <strong>und</strong> Kesselaschen<br />

Originalsubstanz, Versuchsfeld 3, Lysimeter 3<br />

Abfälle aus der mechanisch-biologischen Restabfallbehandlung nach dem Rotteprozess<br />

Ersatzbaustoff Klärschlamm/Abfälle aus der mechanisch-biologischen<br />

Restabfallbehandlung, Versuchsfeld 4, Lysimeter 4<br />

Zur kleintechnischen Untersuchung<br />

wurde je Abfallstoff ein<br />

Lysimeter installiert <strong>und</strong> befüllt.<br />

Zur Prüfung des großtechnischen<br />

Einbaus wurden Versuchsfelder<br />

mit einem jeweiligen Massen-<br />

einsatz von ca. 250 t aufgebaut.<br />

Das eingebaute Material wurde<br />

weiterhin Untersuchungen in gleichem<br />

Umfang der Laborbeprobungen<br />

<strong>unter</strong>zogen. Weiterhin<br />

erfolgte die tägliche Überwachung<br />

der Klimadaten zur ordnungsgemäßen<br />

Auswertung der situ-<br />

Versuche.<br />

Bild 1 Versuchsfeldanlage mit Versuchsfeldern <strong>und</strong> Lysimetern<br />

7<br />

Ministerium für<br />

Wirtschaft <strong>und</strong> Arbeit


8<br />

Bild 2 Aufbau Versuchsfeld 3 Bild 3 Lastplattendruckversuch<br />

5. Projektverlauf / Ergebnisse<br />

Im Projektverlauf konnte gezeigt werden, dass die Vorab-Ergebnisse der Labor<strong>unter</strong>suchungen auch im<br />

großtechnischen Maßstab zu erreichen sind. Die mechanische Aufbereitung in einer entsprechenden<br />

Anlage, wie der SORTEK GmbH, ist mit Modifizierungen (z.B. Austausch Siebplatten) unproblematisch. Die<br />

chemisch-physikalische Behandlung in einer Verfestigungsanlage, wie die der SUC in Döllnitz, erbringt mit<br />

den eingesetzten hydraulischen Bindemitteln gute Ergebnisse <strong>und</strong> ist mit einiger Modifikation der<br />

Anlagentechnik (Dosierbehälter, Vormischung) leicht möglich.<br />

Die erzeugten Ersatzbaustoffe sind mit konventioneller Technik gemäß ihren Einbaukriterien gut einbaubar.<br />

Ergebnisse<br />

Eine Behandlung von Abfällen <strong>und</strong> Erzeugung von Ersatzbaustoffen mit definierten Eigenschaften<br />

ist mit der vorhandenen Anlagentechnik bei geringer Modifikation möglich.<br />

Die ausgewählten Massenabfälle eignen sich zur Aufbereitung von Ersatzbaustoffen <strong>unter</strong><br />

Berücksichtigung der entsprechenden Schutzziele.<br />

Die Ersatzbaustoffe sind bodenmechanisch gut geeignet <strong>und</strong> chemisch/biologisch stabil.<br />

Es konnte nachgewiesen werden, dass Abfälle mit niedrigen C-Organikgehalten stabilisiert<br />

werden können. Durch die Einbindung in die Kristallmatrix wird die Umsetzung der C-<br />

Organik <strong>unter</strong>b<strong>und</strong>en, so dass eine Langzeitstabilität > 1.000 Jahre garantiert werden kann.<br />

Die Gasbildungsraten <strong>und</strong> Setzungen sind nahe Null.<br />

Die Bildung des Klimagiftes wird CO2 <strong>unter</strong>b<strong>und</strong>en. Diese Ablagerungen können als stabile<br />

CO2-Senken im Sinne des Klimaschutzes genutzt werden.<br />

Die Entsprechende Patentanmeldung für das Gesamtverfahren wurde gefertigt.<br />

Sollten die erzeugten Ersatzbaustoffe <strong>und</strong> deren Verwendung bei der Sanierung durch die<br />

zuständigen Fachbehörden genehmigungsfähig sein, sind in Sachsen Anhalt <strong>und</strong><br />

Mitteldeutschland erhebliche Einsparungen an natürlichen Reccourcen <strong>und</strong> finanziellen Mitteln<br />

möglich.<br />

Projektkoordinator:<br />

Herr Dr. Günter Lorenz, Herr Sven Schlüter<br />

SUC Sächsische Umweltschutz Consulting GmbH<br />

Berliner Strasse 100, D-06184 Döllnitz<br />

Tel. 0345 - 782 51 83<br />

Fax: 0345 - 782 51 78<br />

suc-halle@suc-gmbh.de<br />

www.suc-gmbh.de<br />

Europäischer Fonds für<br />

Regionale <strong>Entwicklung</strong><br />

Ministerium für<br />

Wirtschaft <strong>und</strong> Arbeit


Dr. Albrecht Palm, Genesis Projektentwicklungsgesellschaft mbH<br />

Innovatives Rückbau- <strong>und</strong> Stoffstrommanagement zur<br />

synergetischen Lösung von Aufgaben der<br />

Stadtentwicklung in Sachsen-Anhalt<br />

RWE Umwelt Ost GmbH<br />

HWG Hallesche Wohnungsbaugesellschaft mbH<br />

Genesis Projektentwicklungsgesellschaft mbH<br />

GP Günter Papenburg Gesellschaft für Baustoffe <strong>und</strong> Transport mbH<br />

1. Ausgangssituation<br />

Auf der Gr<strong>und</strong>lage des von der B<strong>und</strong>esregierung am 15.08.2001 verabschiedeten Programms<br />

„Stadtumbau Ost“, das die neuen B<strong>und</strong>esländer als Wohn- <strong>und</strong> Wirtschaftsstandort stärken soll, werden<br />

den Kommunen mit einem städtebaulichen Zukunftskonzept Hilfen angeboten, ihre Städte <strong>und</strong> Gemeinden<br />

zu attraktiven Lebensräumen umzugestalten. Bestandteil dieses Programms sind städtische<br />

Infrastrukturanpassungen, die neben der Wiedernutzung freigelegter Flächen, der Sanierung von<br />

Gebäuden <strong>und</strong> bei Leerstand u. a. auch den notwendigen Rückbau des bestehenden Wohnraumüberhanges<br />

beinhalten. Im Rahmen des Modellprojektes wurde mit der Maßnahme „Innovatives<br />

Rückbau- <strong>und</strong> Stoffstrommanagement zur synergetischen Lösung von Aufgaben der<br />

Stadtentwicklung in Sachsen-Anhalt“ ein Projekt initiiert <strong>und</strong> umgesetzt, das neue Wege in Richtung<br />

Stadtumbau <strong>und</strong> damit verb<strong>und</strong>enen Stoffstrommanagement aufzeigen soll. Im Zeitraum von 1958 bis<br />

1990 wurden in der DDR ca. 2,17 Mio. Wohnungen mit vorgefertigten Bauelementen errichtet. 1990 betrug<br />

der Anteil an solchen Plattenbauten etwa 67 % des gesamten Wohnungsbestandes.<br />

Heute sind die Neubauviertel in den Städten<br />

<strong>und</strong> Gemeinden der neuen B<strong>und</strong>esländer, die<br />

aus Plattenbauten bestehen, von einem hohen<br />

Leerstand gekennzeichnet.<br />

Durch einen gesteuerten Schrumpfungsprozess<br />

soll mit dem Abriss von leer stehendem<br />

Wohnungsraum, <strong>und</strong> dabei insbesondere der<br />

unbewohnbaren Plattenbauten, eine Stabilisierung<br />

des Wohnungsmarktes in den ostdeutschen<br />

Städten <strong>und</strong> Gemeinden erreicht<br />

werden.<br />

Die beim Abbruch von Plattenbauten entstehenden<br />

Baurestmassen stellen ein Potenzial<br />

dar, das sich nach dem Kreislaufwirtschafts-<br />

<strong>und</strong> Abfallgesetz effektiv in den Wirtschaftskreislauf<br />

zurückführen lässt.<br />

Durch stoffliche Verwertung von Abfällen sollen<br />

Primärressourcen eingespart werden.<br />

Europäischer Fonds für<br />

Regionale <strong>Entwicklung</strong><br />

Bild 1 Abriss eines Wohnblockes in Halle-Silberhöhe<br />

9<br />

Ministerium für<br />

Wirtschaft <strong>und</strong> Arbeit


10<br />

2. Projektansätze<br />

Mit dem Modellprojekt wurde ein Stoffstrommanagement entwickelt, das den Forderungen des<br />

Kreislaufwirtschaftsgedankens gerecht wird, indem natürliche Ressourcen, wie Sande, Kiese <strong>und</strong> Schotter<br />

eingespart werden <strong>und</strong> an deren Stelle eine umweltverträgliche Verwertung von Abfällen erfolgt.<br />

Insbesondere in der Bauwirtschaft sind hier neue Einsatzgebiete gefordert, da dieser Wirtschaftszweig<br />

einerseits der größte Abfallproduzent <strong>und</strong> andererseits die materialintensivste Branche ist. Ausgangspunkt<br />

des Modellprojektes war eine umfangreiche Recherche des Aufkommens <strong>und</strong> der Zusammensetzung des<br />

Materials, das in den Plattenbauten verbaut worden war. Zunächst wurden Untersuchungen zur<br />

gegenwärtigen Abriss- <strong>und</strong> Rückbaupraxis angestellt. Dabei wurden die Anteile an verwertbaren<br />

Baureststoffen <strong>und</strong> Betonbruch sowie auch die zu eliminierenden Schadstoffe gesondert betrachtet (siehe<br />

Grafik 1).<br />

Als nächster Schritt wurde die derzeitige Aufbereitungstechnologie - insbesondere des Betonbruchs<br />

<strong>unter</strong>sucht.<br />

Grafik 1 Baureststoffanfall <strong>und</strong> -verwertung im Überblick<br />

Der Betonbruch wird entsprechend den Anforderungen an den vorgesehenen Einsatzzweck zu<br />

Recyclingmaterial (RC-Material) aufbereitet. Die Qualität des RC-Materials wird durch das jeweilige<br />

Einsatzgebiet bestimmt. Nachdem die derzeit üblichen Absatzwege von RC-Material <strong>und</strong> Baureststoffen<br />

ermittelt wurden, erfolgte die Suche nach neuen Einsatzgebieten für Baureststoffe aus dem Abriss von<br />

Plattenbauten <strong>und</strong> dabei insbesondere von RC-Material aus aufbereitetem Betonbruch. Auf der Gr<strong>und</strong>lage<br />

Europäischer Fonds für<br />

Regionale <strong>Entwicklung</strong><br />

Ministerium für<br />

Wirtschaft <strong>und</strong> Arbeit


Europäischer Fonds für<br />

Regionale <strong>Entwicklung</strong><br />

11<br />

von Modellversuchen für <strong>unter</strong>schiedliche Einsatzgebiete von RC-Material wurden die Anforderungen an<br />

die Materialqualität, Rückbau- <strong>und</strong> Aufbereitungstechnologien ermittelt. Die Vernetzung der<br />

<strong>unter</strong>schiedlichen Anforderungen <strong>und</strong> Einflussfaktoren auf neue Einsatzgebiete in Abhängigkeit von der<br />

gewählten Rückbautechnologie <strong>und</strong> der angepassten Aufbereitungstechnologie erfolgt über das zu<br />

entwickelnde Stoffstrommanagement. Das Modellprojekt wurde im Rahmen einer Internetpräsentation<br />

<strong>unter</strong> der Adresse www.rueckbaumanagement.deveröffentlicht.<br />

3. Projektziele<br />

Es bestand das Ziel, ein dem Programm „Stadtumbau Ost“ angepasstes Rückbau- <strong>und</strong><br />

Stoffstrommanagement zu entwickeln, um im Sinne des Kreislaufwirtschafts- <strong>und</strong> Abfallgesetzes das<br />

Potenzial der Abbruchmaterialien aus dem Wohnungsrückbau einer optimalen Wiederverwendung<br />

zuzuführen.<br />

Mit dem Modellprojekt wurden folgende Ziele erreicht:<br />

Aufzeigen von Möglichkeiten zur Optimierung der gegenwärtigen Rückbautechnologien als<br />

Gr<strong>und</strong>lage für den Erhalt qualitativ hochwertiger Ausgangsmaterialien für die Herstellung von<br />

Recyclingbaustoffen,<br />

Erbringen von Vorschlägen zur Optimierung der Verfahren zur Aufbereitung von Baureststoffen,<br />

Auffinden neuer Einsatzbereiche für Rückbaumaterialien aus dem Wohnungsbau,<br />

<strong>Entwicklung</strong> eines Stoffstrommanagements vom Anfall der Wohnungsbau-Rückbaumaterialien<br />

über das Abrissgeschehen bis zum Wiedereinsatz.<br />

Ziel der Kreislaufwirtschaft <strong>und</strong> dieses Modellprojektes ist es insbesondere, bei ständiger Ausweitung der<br />

zum Recycling geeigneten Baureststoffe, solche Rohstoffe <strong>und</strong> <strong>Produkte</strong> herzustellen, die einen Einsatz<br />

dort wieder erlauben, wo sie auch bisher eingesetzt waren.<br />

4. Projektverlauf <strong>und</strong> Ergebnisse<br />

Im Rahmen des Modellprojektes wurden folgende Ergebnisse erzielt:<br />

Ermittlung von Märkten für Stoffströme aus dem Wohnungsrückbau<br />

Es wurden neue Einsatzbereiche für RC-Material aus Hochhausbeton auf dem Gebiet der<br />

Altlastensanierung, der Reststoffhaldenabdeckung, dem Deponiebau, dem Gründungsbau, dem<br />

Wasserbau <strong>und</strong> Hochbau <strong>unter</strong>sucht. Die Untersuchungen wurden mit Modellversuchen <strong>unter</strong>mauert. Im<br />

Ergebnis dieser Versuche wurde festgestellt, dass sich bei Beibehaltung der gegenwärtigen<br />

Rückbaupraxis standortbezogen neue Anwendungsgebiete in den Bereichen Altlastensanierung,<br />

Haldenabdeckung <strong>und</strong> Deponiebau ergeben. Der Einsatz von RC-Material im Gründungs-, Wasser- <strong>und</strong><br />

Hochbau<br />

bedarf dem Einsatzzweck angepasster Rückbau- <strong>und</strong> Aufbereitungstechnologien.<br />

Modifizierte Abbruchtechnologien zum Wohnungsrückbau<br />

Die gewählte Rückbautechnologie beeinflusst in erster Linie die Qualität des Ausgangsmaterials für die<br />

Herstellung von RC-Material. Es wurden Vorschläge zum selektiven Rückbau mit Kran, zur umfangreicheren<br />

zur Entkernung, zur Eliminierung von asbesthaltigen Dämmstoffen <strong>und</strong> Gips <strong>unter</strong>breitet.<br />

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Wirtschaft <strong>und</strong> Arbeit


12<br />

Bild 1<br />

Modifizierte Rückbautechnologie mittels Abbruchzange<br />

Modifizierte Aufbereitungstechnologien von RC-Material<br />

Wichtige Voraussetzungen für den Erhalt hoher Qualitäten beim Endprodukt einer Baustoffaufbereitungsanlage<br />

sind die Möglichkeit des Umrüstens der Anlagenteile auf den Einsatzzweck angepasste Kornformen<br />

z.B. 0/8 mm <strong>und</strong> der Einsatz von mehrstufigen Anlagen.<br />

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Regionale <strong>Entwicklung</strong><br />

Bild 2 Betonaufbereitungsanlage<br />

<strong>Entwicklung</strong> eines Stoffstrommanagements<br />

Das Stoffstrommanagement führt <strong>und</strong> verantwortet die Auswahl der Rückbautechnologie in Abhängigkeit<br />

von den Qualitätsanforderungen an das Material entsprechend ihren <strong>unter</strong>schiedlichen Einsatzzwecken.<br />

Die Durchsetzung einer gezielten Rückbau- <strong>und</strong> Verwertungsplanung spielt dabei die Schlüsselrolle.<br />

Bevorzugte Einbindung regionaler Unternehmen<br />

Es wird vorgeschlagen, die maßgeblich beteiligten Partner an den Maßnahmen zum Stadtumbau Ost aus<br />

den Wohnungsbaugesellschaften (Bauherren), Stadtplanern, Abriss- <strong>und</strong> Recycling<strong>unter</strong>nehmen<br />

zukünftig in einem Netzwerk zusammenzuschließen. Ziel einer langfristig vorgesehenen Zusammenarbeit<br />

soll u. a. das Aufgreifen <strong>und</strong> die Fortführung der mit diesem Modellprojekt herausgearbeiteten Schwerpunkte<br />

<strong>und</strong> die Durchsetzung der Verbesserung der gegenwärtigen Praxis bei den Rückbautechnologien<br />

<strong>und</strong> dem kontinuierlichen Ausbau des Auffindens weiterer neuer Einsatzbereiche von RC-Material aus dem<br />

Wohnungsrückbau sein. Weiterhin wird vorgeschlagen, einige Projekte zur Oberflächenabdichtung von<br />

Deponien aufgr<strong>und</strong> ihrer hohen volkswirtschaftlichen Bedeutung fortzuführen. Sie konnten aufgr<strong>und</strong> des<br />

Erfordernisses langfristiger Untersuchungen im Verlauf des Modellprojektes nicht abgeschlossen werden.<br />

Projektkoordinator:<br />

Dr. Albrecht Palm<br />

Genesis Projektentwicklungsgesellschaft mbH<br />

Breitestraße30, 39576 Stendal<br />

Telefon: 03931 - 68 920<br />

Fax: 03931 - 68 92 99<br />

E-Mail: sig-up@t-online.de<br />

Internet: www.sig-up.de<br />

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Wirtschaft <strong>und</strong> Arbeit


Peter J. Obieglo, C.A.R.E. Centrum für Abfall-, Recycling- <strong>und</strong> Entsorgungswirtschaft GmbH<br />

Regionale Kooperation Abfallwirtschaft Mansfelder Land<br />

Landkreis Mansfelder Land<br />

ROMONTA GmbH<br />

C.A.R.E. Centrum für Abfall-, Recycling- <strong>und</strong> Entsorgungswirtschaft GmbH<br />

BioSal Anlagenbau GmbH<br />

Europäischer Fonds für<br />

Regionale <strong>Entwicklung</strong><br />

13<br />

1. Ausgangssituation<br />

Die Abfall- <strong>und</strong> Entsorgungswirtschaft im Mitteldeutschen Raum hat sich in den letzten 10 Jahren zu einem<br />

Wirtschaftsfaktor entwickelt, der einen erheblichen Anteil an Wertschöpfung in der Region, Beschäftigung<br />

<strong>und</strong> Ausbildung, technische <strong>und</strong> logistische Innovation leistet. Dieser Faktor Abfallwirtschaft wird sich in den<br />

nächsten fünf Jahren infolge der Durchsetzung der Verordnung über die umweltverträgliche Ablagerung<br />

von Siedlungsabfällen <strong>und</strong> über biologische Abfallbehandlungsanlagen <strong>unter</strong> Beachtung europäischer<br />

Richtlinien neu orientieren <strong>und</strong> ausrichten. Gleichzeitig ist durch die Durchsetzung o. g. Verordnungen mit<br />

einer Veränderung der Entsorgungsinfrastruktur bezüglich der Entsorgungsarten, der Logistik <strong>und</strong> auch der<br />

Entsorgungskosten zu rechnen. Durch das Zusammenspiel zwischen Politik, Verwaltung, Wirtschaft,<br />

Systementwickler <strong>und</strong> Wissenschaft sollen optimale Lösungen für den Landkreis Mansfelder Land <strong>und</strong><br />

darüber hinaus angrenzende Bereiche gef<strong>und</strong>en werden, die sicherstellen, dass die Belastungen der<br />

Bürgerinnen <strong>und</strong> Bürger <strong>und</strong> der ortsansässigen Betriebe in der Region mit Gebühren, die sich aus der<br />

Abfallentsorgung ergeben, sozial <strong>und</strong> wirtschaftlich verträglich bleiben <strong>und</strong> transparent sind.<br />

Darüber hinaus wird angestrebt, durch optimale regionale Standortpolitik zur Installation einer mechanisch<br />

biologischen Abfallbehandlungsanlage in Kombination mit der Mitverbrennung heizwertreicher Fraktionen<br />

im Kleinkraftwerk ROMONTA strukturelle <strong>und</strong> kapazitative Fehlplanungen auszuschließen. Der Verbleib<br />

eines Großteils der Wertschöpfung <strong>und</strong> die Nutzung vorhandener Potentiale durch die Installation von<br />

Vorbehandlungsstufen soll im Landkreis Mansfelder Land <strong>und</strong> darüber hinaus angrenzenden Bereichen<br />

Arbeitsplätze schaffen <strong>und</strong> sichern helfen.<br />

2. Ziele des Projektes<br />

Ziel des Projektes ist es, aus der spezifischen Hausmüllfraktion des Mansfelder Landes durch<br />

Vorbehandlung des Hausmülls am Standort der ROMONTA einen festdefinierten Brennstoff zu erzeugen,<br />

der als Ersatzbrennstoff zur Substitution von Rohbraunkohle in der geplanten Verwertungsanlage der<br />

ROMONTA eingesetzt werden kann. In der Umsetzung des Modellprojektes werden folgende<br />

Zielstellungen realisiert:<br />

2.1. Schaffung wettbewerbsfähiger Entsorgungsstrukturen durch Kooperation des Landkreises, der<br />

Kommune <strong>und</strong> der privaten Wirtschaft, die sowohl der Industrie, dem Gewerbe <strong>und</strong> der<br />

Bevölkerung Entsorgungssicherheit bei zumutbaren Entsorgungskosten in Durchsetzung der<br />

bestehenden Rechtsnormen <strong>und</strong> Verordnungen gewährleisten<br />

2.2. <strong>Entwicklung</strong> neuer alternativer Entsorgungslösungen, die den hohen innovativen Ansprüchen der<br />

Unternehmen <strong>und</strong> der Menschen in der Region gerecht werden <strong>und</strong> langfristig die<br />

Entsorgungssicherheit gewährleisten<br />

2.3. Einbeziehung vorhandener Kapazitäten im Mansfelder Land (am Beispiel ROMONTA) <strong>und</strong> damit<br />

verb<strong>und</strong>ene Wertschöpfung der Region <strong>und</strong> Sicherung von Arbeitsplätzen<br />

Ministerium für<br />

Wirtschaft <strong>und</strong> Arbeit


14<br />

2.4. Errichtung eigener Behandlungskapazitäten für Abfälle zur Beseitigung <strong>und</strong> damit Sicherung der<br />

Wertschöpfung in der Region <strong>und</strong> Schaffung von Arbeits- <strong>und</strong> Ausbildungsplätzen<br />

2.5. Standortentwicklung am strukturbestimmten Betrieb des Mansfelder Landes ROMONTA durch<br />

Errichtung einer Vorbehandlungsanlage am Standort Etzdorf<br />

2.6. Einbindung des Gesamtmodells mit dem Schwerpunkt Substitution von Rohbraunkohle durch den<br />

Einsatz von Ersatzbrennstoffen im Heizkraftwerk ROMONTA als Kompetenz- <strong>und</strong> Referenzobjekt<br />

in das Mitteldeutsche Kompetenznetzzentrum Abfallwirtschaft / Deponiesanierung<br />

2.7. Verallgemeinerungsfähige Darstellungen des Modelleinsatzes zur Übernahme auch durch andere<br />

Regionen in Deutschland <strong>und</strong> darüber hinaus in Europa mit Schwerpunkten der EU-beigetretenen<br />

mittel- <strong>und</strong> osteuropäischen Staaten<br />

3. Projektteilnehmer<br />

3.1. Landkreis Mansfelder Land<br />

Der Landkreis Mansfelder Land koordiniert das Gesamtprojekt, stellt für die Versuchdurchführung<br />

die notwendigen Ausgangsstoffe zur Verfügung <strong>und</strong> sichert die genehmigungsrechtlichen<br />

Voraussetzungen. Darüber hinaus stellt der Landkreis Mansfelder Land für die Erarbeitung der<br />

regionalwirtschaftlichen Analyse die notwendige Datenbasis bereit.<br />

3.2. ROMONTA GmbH<br />

Die ROMONTA GmbH stellt für die technischen Großversuche entsprechende Flächen <strong>und</strong> Hallen<br />

zur Verfügung, mit dem Ziel, ausgehend von dem technischen Großversuch auf dem Gelände,<br />

eine Vorbehandlungsanlage zu errichten. Darüber hinaus <strong>unter</strong>sucht die ROMONTA GmbH die im<br />

Ergebnis des technischen Großversuches produzierten Outputstoffe auf ihre Einsatzmöglichkeit<br />

als Ersatzbrennstoff. Durch die ROMONTA GmbH sind im Ergebnis der Analyse entsprechende<br />

Aufgabenstellungen für die Versuchsdurchführung zur Optimierung des Ersatzbrennstoffes<br />

gegeben.<br />

3.3. C.A.R.E. Umwelt GmbH<br />

Die C.A.R.E. Umwelt GmbH sichert die personelle Durchführung des Pilotprojektes ab <strong>und</strong> führt die<br />

mechanische Vorbehandlung des Restmülls durch. Darüber hinaus ist sie gemeinsam mit dem<br />

Landkreis Mansfelder Land für das Stoffstrommanagement des Pilotprojektes zuständig.<br />

3.4. BioSal Anlagenbau GmbH<br />

Die Firma BioSal Anlagenbau GmbH stellt für den technischen Großversuch die BioSal DYN-Box<br />

zur Verfügung <strong>und</strong> führt somit die mechanisch-biologische Abfallvorbehandlung durch. Sie<br />

dokumentiert die Versuchergebnisse als wesentliche Vorraussetzung für die Kostenkalkulation.<br />

Entsprechend den Hinweisen der ROMONTA GmbH sichert sie ab, dass als Outputstoff ein<br />

heizwertoptimiertes Produkt entwickelt wird.<br />

4. Ergebnisse des Modellvorhabens<br />

Im Ergebnis des am Standort ROMONTA durchgeführten technischen Großversuches sowie der<br />

regionalen wirtschaftlichen Analyse sind folgende Prämissen nachgewiesen worden:<br />

4.1. Die technische <strong>und</strong> betriebswirtschaftliche Sinnhaftigkeit der Aufbereitung von Hausmüll zu<br />

Ersatzbrennstoffen wurde <strong>unter</strong> Beweis gestellt. Weite Transportwege des im Mansfelder Land<br />

eingesammelten Hausmülls werden vermieden <strong>und</strong> somit nicht nur die Durchsetzung des<br />

Behandlungsgebotes von Hausmüllabfällen, sondern auch ökologisch günstige Logistikstrukturen<br />

sichergestellt.<br />

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Regionale <strong>Entwicklung</strong><br />

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Wirtschaft <strong>und</strong> Arbeit


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Regionale <strong>Entwicklung</strong><br />

15<br />

4.2. Mit der Errichtung einer Vorbehandlungsanlage am Standort ROMONTA <strong>und</strong> der Herstellung einer<br />

heizwertreichen Fraktion zur Mitverbrennung im Heizkraftwerk wird ein Beitrag zur <strong>Entwicklung</strong><br />

dieses strukturbestimmten Betriebes des Mansfelder Landes geleistet.<br />

Durch die Kooperation mit anderen abfallwirtschaftlichen Betrieben wird gleichzeitig eine<br />

Verbindung zwischen diesen strukturbestimmenden Betrieben <strong>und</strong> KMU realisiert. Darüber hinaus<br />

wird die gewollte Standortentwicklung im Umfeld der ROMONTA vorangebracht.<br />

4.3. Durch die Errichtung einer Aufbereitungsanlage am Standort ROMONTA werden Investitionen <strong>und</strong><br />

Arbeitsplätze in dieser strukturschwachen Region erbracht. Das Ziel der ´Regionalen Kooperation<br />

Abfallwirtschaft - Mansfelder Land´ regionale Wertschöpfungsketten zu realisieren, wird damit voll<br />

umfänglich umgesetzt.<br />

4.4. Durch günstige Verwertungsgebühren im Heizkraftwerk ROMONTA, optimale Aufbereitungsmöglichkeiten<br />

<strong>und</strong> günstige Logistikstrukturen können moderate Entsorgungsgebühren für<br />

Bevölkerung <strong>und</strong> Wirtschaft sichergestellt werden.<br />

Damit werden dem Landkreis neue Handlungsspielräume bei der Entsorgung des andienungspflichtigen<br />

Abfalls gegeben. Darüber hinaus ist durch die Verwertung der Abfälle im Mansfelder<br />

Land die Entsorgungssicherheit für den Landkreis für einen längerfristigen Zeitraum gegeben. Die<br />

günstigeren Entsorgungsgebühren sichern Standortvorteile als Wohn- <strong>und</strong> Industriestandort.<br />

4.5. Durch die Einbindung des Projektes als Referenz- <strong>und</strong> Kompetenzstandort in das Mitteldeutsche<br />

Kompetenzzentrum Abfallwirtschaft / Deponiesanierung, ist die Sicherung einer hohen Verallgemeinerungsfähigkeit<br />

des Modellansatzes sichergestellt.<br />

Durch den internationalen Charakter dieses Kompetenzzentrums kann zielgerichtet der<br />

Modellansatz in den EU-beigetretenen mittel- <strong>und</strong> osteuropäischen Staaten offeriert <strong>und</strong> ähnliche<br />

Lösungen als Know-how-Transfer umgesetzt werden.<br />

5. Umsetzung des Modellprojektes<br />

Die Herstellung heizwertreicher Fraktionen aus Hausmüll <strong>und</strong> ihrer thermischen Verwertung in einer<br />

Ersatzbrennstoffanlage der ROMONTA GmbH wurde zielstrebig in den letzten Monaten umgesetzt.<br />

Der Probebetrieb des Heizkessels erfolgt im IV. Quartal 2004, so dass die Ersatzbrennstoffanlage<br />

planmäßig im Jahr 2005 ihren Leistungsbetrieb aufnimmt. In diesem Gesamtprozess konnten somit die<br />

Ergebnisse des Pilotprojektes ´Regionale Kooperation Abfallwirtschaft - Mansfelder Land´ direkt einfließen.<br />

Auch eine Aufbereitung des im Mansfelder Land gesammelten Hausmülls am Standort Etzdorf, als eine der<br />

Gr<strong>und</strong>überlegungen dieses Kooperationsmodell, ist in Vorbereitung.<br />

Projektkoordinator:<br />

Peter J. Obieglo<br />

C.A.R.E. Centrum für Abfall-, Recycling- <strong>und</strong> Entsorgungswirtschaft GmbH<br />

Landsberger Straße 13 -15, 06112 Halle<br />

Telefon: 0345 - 566 74 60<br />

Fax: 0345 - 566 74 66<br />

E-Mail: care.obieglo@t-online.de<br />

Ministerium für<br />

Wirtschaft <strong>und</strong> Arbeit


16<br />

Jörg Schulze, C.A.R.E. Centrum für Abfall-, Recycling- <strong>und</strong> Entsorgungswirtschaft GmbH<br />

Produktionsstätte für alternative Baustoffe für die Deponie-<br />

<strong>und</strong> Tagebaurestlochgestaltung - “Erdenwerk"<br />

C.A.R.E. Centrum für Abfall-, Recycling- <strong>und</strong> Entsorgungswirtschaft mbH<br />

SIG Umwelt Projekt GmbH<br />

RWE Umwelt Ost GmbH<br />

Abfallwirtschaft GmbH Halle-Lochau<br />

1. Ausgangssituation <strong>und</strong> Handlungsbedarf<br />

Mit Inkrafttreten der Abfallablagerungsverordnung (AbfAblV) in Verbindung mit den Vorgaben der EU-<br />

Deponierichtlinie (EU-DepRL), der Deponieverordnung (DepV) <strong>und</strong> der Gewerbeabfallverordnung<br />

(GewAbfV) wird in Sachsen-Anhalt, wie im gesamten B<strong>und</strong>esgebiet, ein radikaler Wandel der bisherigen<br />

Entsorgungswege <strong>und</strong> damit der Verfügbarkeit, insbesondere mineralischer Abfälle zur Verwertung<br />

vorgenommen. Ab dem 01.06.2005 verlangt somit der Gesetzgeber die Schließung der Deponien, die nicht<br />

den Anforderungen der Ablagerungsverordnung entsprechen. Für das Land Sachsen-Anhalt bedeutet<br />

dies, dass bis auf drei Deponien mit geringen Deponievolumen sämtliche Hausmülldeponien,<br />

einschließlich der Deponie Halle-Lochau, geschlossen werden müssen. Das Gleiche trifft für die<br />

Industriedeponien zu. Die zu schließenden Deponien verfügen über einen noch erheblichen nicht gefüllten<br />

Deponieraum, der im Rahmen der Abschluss- <strong>und</strong> Nachsorgemaßnahmen verfüllt werden muss. Nach<br />

einer durch das Kompetenznetzwerk "Mitteldeutsche Entsorgungswirtschaft" in Abstimmung mit dem<br />

Umweltministerium Sachsen-Anhalt <strong>und</strong> dem Landesverwaltungsamt erarbeiteten Analyse beträgt das<br />

Restvolumen der Hausmülldeponien r<strong>und</strong> 13,7 Mio. m³ <strong>und</strong> der Industriedeponien r<strong>und</strong> 8,2 Mio. m³.<br />

Die erforderlichen Mengen an bauphysikalisch geeigneten Bau- <strong>und</strong> Verfüllstoffen <strong>und</strong><br />

rekultivierungsfähigen Bodensubstraten stehen in dieser Größenordnung nicht oder nur bei kosten- <strong>und</strong><br />

ressourcenintensiver Primärgewinnung zur Verfügung. Aufgr<strong>und</strong> der recht kurzen Betreibungszeit der<br />

Deponien in den neuen B<strong>und</strong>esländern wurden bzw. konnten die für die Abschluss- <strong>und</strong><br />

Nachsorgemaßnahmen erforderlichen Rückstellungen nicht in vollem Umfang gebildet werden. Das heißt,<br />

dass ein Interesse der Kommunen bzw. der Länder an einer ökologisch ausgewogenen <strong>und</strong> ökonomisch<br />

vertretbaren Abschlussgestaltung der Deponien besteht. Verschärft wird das Mengenproblem noch durch<br />

den gleichgerichteten Massenbedarf aus der Sanierung von Altstandorten (Industriebrachen), aus der<br />

Abschlussgestaltung von Altablagerungen (stillgelegte Altdeponien) <strong>und</strong> aus der Bergbausanierung,<br />

insbesondere der Abschlussgestaltung von Tagebaurestlöchern. Andererseits dürfen in Umsetzung des<br />

Verwertungsgebotes nach Kreislaufwirtschafts- <strong>und</strong> Abfallgesetz (KrW-AbfG) ab 05/2005 keine<br />

unbehandelten Abfälle auf Deponien abgelagert (beseitigt) werden. Aus der oben dargestellten<br />

<strong>Entwicklung</strong> haben wir deshalb nach Lösungswegen gesucht, geeignete Abfälle so zu behandeln, dass sie<br />

entsprechend den gesetzlichen Anforderungen zur Verringerung des oben dargestellten Massendefizites<br />

genutzt werden können. Unter der Aufgabenstellung, Möglichkeiten der Verfüll- <strong>und</strong> Baustoffbeschaffung<br />

mit definierten bauphysikalischen Eigenschaften durch mechanische Behandlung geeigneter Abfälle mit<br />

negativem Marktwert <strong>und</strong> damit gleichzeitige Kostendämpfung der Abschlussmaßnahmen auf Deponien<br />

zu schaffen, wurde das Pilotprojekt "Erdenwerk - Alternative Baustoffe für die Deponie- <strong>und</strong><br />

Tagebaurestlochgestaltung" im Zeitraum vom Oktober 2002 bis März 2004 durchgeführt.<br />

Europäischer Fonds für<br />

Regionale <strong>Entwicklung</strong><br />

Ministerium für<br />

Wirtschaft <strong>und</strong> Arbeit


2. Ziele<br />

Europäischer Fonds für<br />

Regionale <strong>Entwicklung</strong><br />

17<br />

Zur Erfüllung der <strong>unter</strong> Punkt 1. genannten Aufgabenstellung wurden seitens des Landes Sachsen-Anhalt<br />

das über Innovative Maßnahmen des EFRE geförderte Pilotprojekt "Erdenwerk - Alternative Baustoffe für<br />

die Deponie- <strong>und</strong> Tagebaurestlochgestaltung" initiiert. In der Durchführung des Projektes "Erdenwerk"<br />

wurden folgende Projektziele verfolgt:<br />

Sicherung einer Mengenreserve zur Restverfüllung, Geländemodellierung <strong>und</strong> Abdeckung für den<br />

Abschluss <strong>und</strong> die Renaturierung von Deponien durch im technischen Großversuch ermittelte,<br />

getestete <strong>und</strong> rechtlich geprüfte <strong>Produkte</strong> als Baustoffe für die Deponieabschlussgestaltung <strong>und</strong><br />

Rekultivierung. Die im Ergebnis des Großversuches festgeschriebenen Rezepturen sollen einen<br />

ökologisch <strong>und</strong> ökonomisch vertretbaren Abschluss der Deponie Halle-Lochau sowie weiterer<br />

Altdeponien in Sachsen-Anhalt sicherstellen.<br />

Gewährleistung einer optimalen regionalen Standortpolitik am Modellbeispiel Lochau <strong>und</strong><br />

Übertragung des Modellansatzes auf weitere notwendige Sanierungsabschlusspläne für<br />

Deponien in Sachsen-Anhalt <strong>und</strong> darüber hinaus in Mitteldeutschland.<br />

Beitrag zur Sicherung der Wertschöpfung innerhalb der Regionen des Landes Sachsen-Anhalt<br />

durch Einbindung regionaler Akteure <strong>und</strong> Nutzung vorhandener Kapazitäten.<br />

Übertragung des Modellansatzes anhand bereits bestehender Kontakte über das InterpRISe<br />

Projekt bzw. über die RIS-Arbeitsgruppe "Innovative Verwertungs- <strong>und</strong> Entsorgungslösungen" auf<br />

andere Regionen in Europa, insbesondere Umsetzung der mit den Modellprojekten angestrebten<br />

Lösungen in den Transformationsprozess der mittel- <strong>und</strong> osteuropäischen Länder.<br />

3. Projektpartner<br />

Projektpartner des Modellprojektes waren:<br />

C.A.R.E. GmbH<br />

Als mittelständischer Recycling- <strong>und</strong> Abfallverwertungsbetrieb übernahm die C.A.R.E. GmbH<br />

gleichzeitig die Projektkoordinierung des Gesamtprojektes.<br />

RWE Umwelt Ost GmbH<br />

Als strukturbestimmender Konzernbetrieb brachte die RWE Umwelt Ost GmbH ihre Erfahrung bei<br />

der Beschaffung <strong>und</strong> Verwertung mineralischer <strong>und</strong> biogener Abfälle sowie ihre technischen<br />

Möglichkeiten in die Versuchsdurchführung ein.<br />

Abfallwirtschaft GmbH Halle-Lochau<br />

Als Betreiber der Großdeponie Halle-Lochau übernahm das Unternehmen die Versuchsdurchführung<br />

auf den Versuchsfeldern der Deponie.<br />

SIG GmbH<br />

Als kompetenter <strong>und</strong> in der planerischen Vorbereitung von Abschlussmaßnahmen von<br />

Deponien besonders erfahrener Ingenieurbetrieb übernahm SIG die ingenieurtechnischen<br />

Leistungen des Projektes.<br />

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Wirtschaft <strong>und</strong> Arbeit


18<br />

4. Projektverlauf<br />

Die Projektsteuerung <strong>und</strong> -durchführung erfolgte auf der Gr<strong>und</strong>lage folgender Basismaterialien:<br />

Aufgabenstellung <strong>und</strong> Vertrag zwischen 4 ARGE-Mitgliedern (C.A.R.E., RWE, AWH <strong>und</strong> SIG).<br />

Zeitablauf- <strong>und</strong> Maßnahmeplan mit klarer Verantwortlichkeit <strong>und</strong> Terminstellung.<br />

Über die gesamte Laufzeit des Projektes war der Projektverlauf durch eine straffe Steuerung durch den<br />

Projektkoordinator, über regelmäßige ARGE-Beratungen <strong>und</strong> Zwischenberichterstattungen <strong>und</strong> eine<br />

vertrauensvolle Zusammenarbeit der einzelnen ARGE-Akteure gekennzeichnet. Die in der Anfangsphase<br />

erarbeiteten Produkt- <strong>und</strong> Versuchsanordnungen <strong>und</strong> die Aufgabenstellung für eine Rechtsexpertise<br />

wurden zügig umgesetzt <strong>und</strong> bei Erfordernis im Verlauf der Versuchsdurchführung <strong>und</strong> bei der rechtlichen<br />

Bearbeitung neu erkannten Erfordernissen angepasst.<br />

Die gem. Abschlussbericht gut nachvollziehbare Dokumentation der einzelnen Versuchsergebnisse zur<br />

Untersuchung von Sortierresten aus der Gewerbeabfallaufbereitung,<br />

Herstellung von Deponieersatzbaustoffen zur Verfüllung <strong>und</strong> Sicherung von Tieflagen nach dem<br />

"Sandwich-System",<br />

Herstellung definierter Materialgemische als Verfüllbaustoffe zu schließender Restvolumina von<br />

stillgelegten Deponien,<br />

Herstellung mineralischer Fraktionen als Deponieersatzbaustoffe <strong>und</strong><br />

Herstellung begrünungsfähiger Substrate zur Abdeckung von Deponiekörpern<br />

setzte sich in jedem Fall mit der Durchführbarkeit der Versuchsanordnungen <strong>und</strong> mit Schlussfolgerungen in<br />

Form von Verfahrensfließbildern, stofflichen Vorgaben, Mischrezepturen <strong>und</strong> Einbaurandbedingungen der<br />

<strong>Produkte</strong> für das technologische Konzept im Rahmen der Erreichbarkeit der Zielvorgaben auseinander.<br />

Das im Ergebnis von Versuchsvorbereitung, -durchführung <strong>und</strong> -auswertung abgeleitete Technologische<br />

Konzept eines Erdenwerkes gliedert sich in die 3 technologischen Linien<br />

Anlage zur Herstellung mineralischer Fraktionen als Deponieersatzbaustoffe,<br />

Anlage zur Herstellung definierter Sortierrestefraktionen <strong>und</strong><br />

Anlage zur Herstellung von Rekultivierungssubstraten <strong>und</strong> Abdeckmaterial<br />

<strong>und</strong> wurde sofort nach Abschluss des EFRE-Projektes für die Einreichung des BImSch-<br />

Genehmigungsantrages genutzt <strong>und</strong> standortkonkret umgesetzt. Das Genehmigungsverfahren für das<br />

Erdenwerk Lochau läuft gegenwärtig beim Landesverwaltungsamt.<br />

Mit dem Modellprojekt "Erdenwerk" gelang es damit, im Ergebnis ein innovatives Modellkonzept zur<br />

Lösung standortspezifischer Probleme der Deponieabschlussgestaltung, mit allgemein<br />

umsetzbaren Lösungsansätzen vorzustellen <strong>und</strong> zügig in die Anwendung zu überführen. Mit diesen<br />

Lösungsansätzen wurden die <strong>unter</strong>schiedlichen Anforderungen nach bauphysikalischen Parametern<br />

(Produkt-anforderungen) an die Herstellbarkeit <strong>und</strong> die Einbaufähigkeit der <strong>Produkte</strong>, an die<br />

Genehmigungsfähigkeit <strong>und</strong> Bezahlbarkeit der Maßnahmen nachgewiesen. Die nachgewiesene<br />

<strong>Entwicklung</strong> technischer, organisatorischer <strong>und</strong> auch rechtlich abgesicherter <strong>und</strong> wirtschaftlich<br />

vertretbarer Lösungen bei der Deponieabschlussgestaltung hat maßgeblichen Einfluss auf die<br />

Wettbewerbsfähigkeit der Region, einschl. entspr. Arbeitsmarkteffekte.<br />

Europäischer Fonds für<br />

Regionale <strong>Entwicklung</strong><br />

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5. “Erdenwerk” - Ein Modul des Mitteldeutschen Kompetenzzentrums<br />

Abfallwirtschaft/Deponiesanierung Halle-Lochau<br />

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Regionale <strong>Entwicklung</strong><br />

19<br />

Am Standort Halle-Lochau, an dem das Modellprojekt “Erdenwerk” umgesetzt wird, erfahren bisherige<br />

Geschäftsfelder eine neue Orientierungsperspektive, werden neue Geschäftsfelder etabliert, um so durch<br />

Neuausrichtung des standortorientierten Leistungspotenzials eine überregionale Infrastruktur <strong>und</strong><br />

agierende Dienstleistungs<strong>unter</strong>nehmen zu schaffen. Auch hinsichtlich der genehmigungsrechtlichen <strong>und</strong><br />

wirtschaftlichen Gesichtpunkte können im Hinblick der gewerblichen Ansiedlungen ("DABVA",<br />

"Erdenwerk", "Vergärungsanlage", "Immobilisierungsanlage" <strong>und</strong> weitere) am Standort Halle-Lochau<br />

entsprechende Bedingungen getestet <strong>und</strong> Rahmenbedingungen für einen erfolgreichen Betrieb geschaffen<br />

werden. Dies schließt <strong>unter</strong> anderem Fragen der Einbeziehung regionaler Wirtschafts<strong>unter</strong>nehmen,<br />

der Verwaltung <strong>und</strong> wissenschaftlicher Kapazitäten im Sinne des Kompetenzverb<strong>und</strong>es mit ein.<br />

Darüber hinaus ergeben sich für die Abschlussmaßnahmen des Deponiekörpers Halle-Lochau Einnahmeeffekte,<br />

die sich vornehmlich in dem Erlös für den Einbau der Deponiebaustoffe, aus Gr<strong>und</strong>stückspacht,<br />

Nutzungsentgelt für Laboreinrichtungen, Waage <strong>und</strong> weiteren Infrastruktureinrichtungen der<br />

Deponie darstellen.<br />

Neben den finanziellen Effekten existieren weitere Gründe für die Etablierung des Projektes Erdenwerk am<br />

Deponiestandort. Insbesondere sind das die Übernahme von Gärrückständen aus der geplanten<br />

benachbarten Vergärungsanlage, die Übernahme von Schlacken aus der in Vorbereitung befindlichen<br />

Müllverbrennungsanlage, mögliche Kooperationsvarianten mit der bestehenden Immobilisierungsanlage<br />

<strong>und</strong> die Nutzung/Auslastung der am Standort Halle-Lochau vorhandenen Infrastruktur. Mit der Errichtung<br />

des Erdenwerkes am Standort Halle-Lochau wurden r<strong>und</strong> 2 Mio. € direkte Investitionen getätigt <strong>und</strong> 4 neue<br />

Arbeitsplätze geschaffen.<br />

6. Perspektivische <strong>Entwicklung</strong>smöglichkeiten<br />

Die Konsequenzen aus der Stilllegung der Deponien fokussieren sich in erster Linie in Kosten <strong>und</strong> Finanzfragen,<br />

mit denen die Kommunen <strong>und</strong> die kommunalen Entsorgungsträger konfrontiert werden. Um diesen<br />

vielfältigen Anforderungen hinsichtlich der Deponiestilllegung gerecht zu werden, hat das Kompetenznetzwerk<br />

"Mitteldeutsche Entsorgungswirtschaft" eine koordinierte Vorgehensweise bei gleichzeitiger<br />

Festlegung von Prioritäten entsprechend der Dringlichkeit empfohlen. Auf diesem Weg ist es möglich,<br />

gegebenenfalls drohende Engpässe bei der Ausführung der Baumaßnahmen weitgehend zu vermeiden<br />

<strong>und</strong> Einsparpotenziale durch überregionale Verb<strong>und</strong>lösungen zu erschließen.<br />

In diesem Koordinierungsprozess bei der Stilllegung von Deponien wird eine Integrierung des<br />

Modellprojektes Erdenwerk aus folgenden Gründen empfohlen:<br />

1. Neben den bisherigen kommunalen Deponiebetrieben, die aufgr<strong>und</strong> der Rechtsvorschriften die<br />

Stilllegung ihrer Anlagen vorbereiten <strong>und</strong> umsetzen müssen, existieren weitere Deponieinhaber,<br />

wie zum Beispiel Baustoffdeponien sowie Sonderabfall- <strong>und</strong> Industriedeponien. Auch diese<br />

werden mit Fragen der Deponiesicherung, der Stilllegung <strong>und</strong> Sanierung respektiver Nachsorge in<br />

zunehmendem Maße konfrontiert. Auch für diese bestehen analoge Zwänge, Lösungen zu finden.<br />

Das Erdenwerk könnte ein diesbezügliches Angebot sein.<br />

2. Neben den finanziellen Aufwendungen für die Stilllegung der kommunalen Siedlungsabfalldeponien,<br />

die schätzungsweise allein r<strong>und</strong> 300 Mio. € betragen würden, ergeben sich<br />

darüber hinaus Fragen der Verfügbarkeit von Bauleistungen <strong>und</strong> Verfüllmaterial bzw. Baustoffen<br />

für die Oberflächenabdichtung <strong>und</strong> morphologische Endprofilierung der Deponieflächen.<br />

Absehbar ist, dass aus diesen Engpasssituationen heraus mit deutlicher Verteuerung der<br />

Bauleistungen der Baustoffpreise zu rechnen wäre.<br />

Ministerium für<br />

Wirtschaft <strong>und</strong> Arbeit


20<br />

Der Bedarf an Verfüll- <strong>und</strong> Abdeckstoffen wäre zudem zu einem nicht unbeträchtlichen Teil<br />

aus so genannten Primärbaustoffen (wie z. B. Kies, Mutterboden) zu decken, da die<br />

üblichen Versatzmaterialien , der Bodenaushub <strong>und</strong> gering belasteter Baustellenabfall<br />

mengenmäßig zu gering anfallen.<br />

Unter den Gesichtspunkten von:<br />

a) Substitution von herkömmlichen <strong>und</strong> teuren Versatzstoffen durch Ersatzbaustoffe<br />

sowie<br />

b) der gesetzlichen Pflicht, Abfälle nicht mehr ohne vorheriger Behandlung zu<br />

entsorgen,<br />

bietet das Modellprojekt "Alternative Baustoffe" den Deponien <strong>und</strong> Tagebaurestlöchern<br />

(Erdenwerk) eine wirtschaftlich <strong>und</strong> ökologisch interessante Lösung der gegebenen<br />

Problematik.<br />

Ausgehend von den Erfahrungen des Erdenwerkes am Standort Lochau, wäre eine Anwendung<br />

dieser Technologie somit auch für andere Deponiestandorte im Land Sachsen-Anhalt vorzusehen,<br />

um o. g. Restriktionen zu begegnen.<br />

Hinsichtlich der Menge des Abfallaufkommens (Ablagerungsmengen) wären die weiteren<br />

Deponiestandorte auf Übertragung des Modells zu prüfen. Die C.A.R.E. GmbH beabsichtigt, die<br />

Technologie des Erdenwerkes neben einer Anwendung in Deponiestandorten im B<strong>und</strong>esland<br />

Sachsen-Anhalt, auch überregional - insbesondere auf den Märkten der neuen EU-Mitglieder - zu<br />

platzieren.<br />

Vor allem die Umsetzung von realistischen Projekten, die eine ökologische Nachhaltigkeit <strong>und</strong><br />

positive Effekte für das Wachstum im Zukunftsmarkt `Entsorgungswirtschaft` in Aussicht stellen,<br />

sind geeignet, länderübergreifende Kooperationen einzugehen. Insofern ist auch das Erdenwerk<br />

geeignet, im Sinne einer best-practice-Lösung auf eine Übertragung der oben bezeichneten Weise<br />

vorbereitet zu werden.<br />

Gegenwärtig erfolgen Vorbereitungen im Rahmen des europäischen Programms "Interreg III C",<br />

ein Projekt der internationalen Zusammenarbeit im Bereich `Entsorgungswirtschaft` zu<br />

entwickeln. Neben Sachsen-Anhalt sollen die Regionen Masowien (Polen), Trencine (Slowakei),<br />

die Stadt Brno (Tschechien) sowie Debrecen (Ungarn) an diesem Projekt beteiligt werden. Im<br />

Rahmen einer Wirtschaftsdelegation, wurde diese Lösung am 16. bis 18. Juni 2004 auf einer<br />

internationalen Konferenz in Warschau vorgestellt.<br />

Projektkoordinator:<br />

Jörg Schulze<br />

C.A.R.E. Centrum für Abfall-, Recycling- <strong>und</strong> Entsorgungswirtschaft GmbH<br />

Landsberger Str. 13 - 15, 06112 Halle<br />

Telefon: 0345-5667460;<br />

Fax: 0345-5667461<br />

E-Mail: care.schulze@t-online.de<br />

Europäischer Fonds für<br />

Regionale <strong>Entwicklung</strong><br />

Ministerium für<br />

Wirtschaft <strong>und</strong> Arbeit


Wilfried Klose, Hallesche Wasser- <strong>und</strong> Abwasser GmbH<br />

Mitteldeutsches Kompetenzzentrum<br />

Deponiesanierung / Abfallwirtschaft<br />

Hallesche Wasser- <strong>und</strong> Abwasser GmbH<br />

Mitteldeutscher Abfallwirtschaftsverband (MAW) e. V.<br />

1. Ausgangssituation<br />

Europäischer Fonds für<br />

Regionale <strong>Entwicklung</strong><br />

21<br />

Auf dem vom Kompetenznetzwerk "Mitteldeutsche Entsorgungswirtschaft" <strong>und</strong> dem "Mitteldeutschen<br />

Abfallwirtschaftsverband" ausgerichteten "2. Mitteldeutschen Entsorgungsforum” im November 2002<br />

wurde von den Teilnehmern aus Wirtschaft, Wissenschaft <strong>und</strong> Politik die Forderung erhoben, das im<br />

Bereich Abfallwirtschaft / Deponiesanierung vorhandene bzw. zu entwickelnde Know-how zu bündeln <strong>und</strong><br />

als spezifisches Potenzial Mitteldeutschlands auch überregional zu nutzen.<br />

Die Problematik der Schließung der Deponien, die nicht den gesetzlichen Anforderungen entsprechen,<br />

zum 01.06.2005 hat eine erhebliche Bedeutung für die Wettbewerbsfähigkeit der Unternehmen in<br />

Sachsen-Anhalt. Der hohen regionalwirtschaftlichen Bedeutung entsprechend, wurde der "Aufbau eines<br />

Mitteldeutschen Kompetenzzentrums Deponiesanierung / Abfallwirtschaft (MKDA)" auf der<br />

Gesamtmitgliederversammlung / Beiratssitzung des Kompetenznetzwerkes Mitteldeutsche<br />

Entsorgungswirtschaft im September 2003 beschlossen. Der Schwerpunkt der Arbeiten zum Aufbau des<br />

Kompetenzzentrums stellt die Erarbeitung eines Kompetenzkompendiums Deponiesanierung / Abfallwirtschaft<br />

dar.<br />

2. Ziele <strong>und</strong> Aufgabenstellung<br />

Dem Kompetenzkompendium soll nicht nur ein für Mitteldeutschland typisches Know-how dargestellt<br />

werden, wie es zunehmend mit dem Greifen des EU-Rechts <strong>und</strong> der damit verb<strong>und</strong>enen Schließung der<br />

überwiegenden Zahl von Hausmülldeponien entwickelt wird. Vielmehr dient es dazu, modulhafte<br />

Lösungsansätze zur Sanierung von Deponien aufzuzeigen, die ökologisch vertretbar <strong>und</strong> wirtschaftlich<br />

machbar sind. Über die Senkung entsprechender Kosten werden nicht nur Lebenshaltungskosten <strong>und</strong><br />

finanzielle Belastungen der Kommunen berührt. Darüber hinaus stellen wachsende Entsorgungskosten<br />

einen wesentlichen Standortfaktor für nahezu alle Bereiche der Wirtschaft dar. Das Finden <strong>innovativer</strong><br />

technischer, organisatorischer wie auch rechtlich abgesicherter <strong>und</strong> wirtschaftlich vertretbarer Lösungen<br />

im Bereich Deponiesanierung / Abfallwirtschaft hat maßgeblichen Einfluss auf die Wettbewerbsfähigkeit<br />

der Wirtschaft einschließlich damit einhergehender Effekte in Richtung Arbeitsmarkt.<br />

Das Mitteldeutsche Kompetenzzentrum Deponiesanierung / Abfallwirtschaft ist mit folgenden<br />

Aufgabenstellungen betraut:<br />

a. Der im Rahmen der Umstrukturierung der Abfallwirtschaft zu erwartenden Freisetzung von<br />

Arbeitskräften <strong>und</strong> materiellen Kapazitäten wird durch Konzentration auf neue innovative<br />

Verfahren des Abschlusses <strong>und</strong> der Stilllegung von Deponien innovative abfallwirtschaftliche<br />

Verfahren <strong>und</strong> Anlagen der Standortentwicklung entgegengewirkt. Aufgr<strong>und</strong> der Bedeutung des<br />

Wirtschaftsfaktors Abfallwirtschaft in Sachsen-Anhalt ist der Erhalt der vorhandenen Kapazitäten<br />

mindestens ebenso wichtig, wie die Neugründung <strong>und</strong> Neuansiedlung von Unternehmen.<br />

Ministerium für<br />

Wirtschaft <strong>und</strong> Arbeit


22<br />

b. Durch Bündelung von Kernkompetenzen im Bereich der Abschluss- <strong>und</strong> Stilllegungsmaßnahmen<br />

von Deponien sollen <strong>unter</strong> Einhaltung der gesetzlichen Bestimmungen Verfahren präferiert <strong>und</strong><br />

angewandt werden, die zum Abschluss der Deponien die notwendigen Volumina in den geplanten<br />

Zeiträumen <strong>unter</strong> ökonomisch günstigsten Bedingungen sicherstellen. Damit soll die mit den<br />

Abschlussmaßnahmen der Deponien zu erwartende Kostenbelastung, die durch nicht<br />

ausreichend gebildete Rückstellungen vorhersehbar wird, minimiert werden.<br />

c. Durch neue abfallwirtschaftliche Einheiten, wie Biokraftwerke, Anlagen zur Herstellung von<br />

Ersatzbrennstoffen zur thermischen Verwertung <strong>und</strong> Verwertung von Abfallstoffen sollen<br />

erneuerbare Primärenergien <strong>unter</strong> ökonomisch vorteilhaften Bedingungen zur Energieerzeugung<br />

eingesetzt <strong>und</strong> somit die Verwertung von Abfällen effizient betrieben werden. Neben den damit zu<br />

erwartenden energiewirtschaftlichen Effekten sind Arbeitsmarkt- <strong>und</strong> Wirtschaftseffekte mittel- <strong>und</strong><br />

langfristig durch neue Betriebe <strong>und</strong> Anlagen zu erwarten.<br />

d. Durch Erschließung vorhandener Synergieeffekte, wie beispielsweise<br />

---> Einspeisung der gewonnenen Energie in bereits vorhandene Anlagen,<br />

---> Nutzung von Abwärme durch die am Standort neu zu etablierenden Anlagen,<br />

---> gemeinsame Nutzung infrastruktureller Voraussetzungen,<br />

---> umfassende <strong>Dienstleistungen</strong> im Abfall- <strong>und</strong> Deponieabschlussbereich<br />

sind darüber hinaus positive betriebswirtschaftliche Einflussfaktoren für die Einzel<strong>unter</strong>nehmen<br />

wirksam zu machen.<br />

e. Durch die mit dem Mitteldeutschen Kompetenzzentrum Deponiesanierung / Abfallwirtschaft<br />

dargestellten Referenzobjekte sollen die Möglichkeiten des Know-how-Transfers in die der EU<br />

beitretenden mittel- <strong>und</strong> osteuropäischen Staaten verbessert werden.<br />

Europäischer Fonds für<br />

Regionale <strong>Entwicklung</strong><br />

Ministerium für<br />

Wirtschaft <strong>und</strong> Arbeit


Europäischer Fonds für<br />

Regionale <strong>Entwicklung</strong><br />

23<br />

Insofern ist das komplexe Angebot von Demonstrations- <strong>und</strong> Referenzobjekten - gebündelt am Standort<br />

Deponie Halle-Lochau sowie anderen regionalen Korrespondenzstandorten - eine gute Möglichkeit, das<br />

vorhandene Know-how wirkungsvoll zu präsentieren.<br />

3. Aufbau des Kompetenzzentrums<br />

Das Mitteldeutsche Kompetenzzentrum Deponiesanierung / Abfallwirtschaft wird durch einen Projektbeirat<br />

strategisch geführt. Neben dem Projektbeirat wirkt eine Koordinierungsgruppe, die insbesondere die Arbeit<br />

in den Modularbeitsgruppen koordiniert. Durch die Aufstellung von zeitweise arbeitenden Facharbeitsgruppen<br />

werden überwiegend modulübergreifende Aufgaben wie z. B. Humanressourcenentwicklung,<br />

rechtliche Fragen etc. wahrgenommen.<br />

Dem Projektbeirat gehören neben Vertretern der Landesregierung auch kommunale Akteure an. Von<br />

Seiten der Wirtschaft wird der Projektbeirat von Repräsentanten der Groß<strong>unter</strong>nehmen, der kleinen <strong>und</strong><br />

mittelständischen Unternehmen (KMU) sowie kommunaler Unternehmen besetzt. Die Arbeit der<br />

Modularbeitsgruppen erfolgt im Rahmen von drei übergeordneten Kompetenzfeldern.<br />

In einem intensiven Erfahrungsaustausch werden in dieses System kontinuierlich neue, innovative,<br />

erprobte Verfahren, Produkt- <strong>und</strong> Systemtechnologien von Unternehmen mit den entsprechenden<br />

Kompetenzen eingeb<strong>und</strong>en. Mitte 2004 konnten insgesamt 41 Kompetenzmodule identifiziert werden.<br />

Ministerium für<br />

Wirtschaft <strong>und</strong> Arbeit


24<br />

Europäischer Fonds für<br />

Regionale <strong>Entwicklung</strong><br />

Gesamtübersicht über die Module des Kompetenzfeldes A<br />

Gesamtübersicht über die Module des Kompetenzfeldes B<br />

Ministerium für<br />

Wirtschaft <strong>und</strong> Arbeit


Gesamtübersicht über die Module des Kompetenzfeldes C<br />

4. Positive Bilanz bisheriger Arbeiten<br />

Europäischer Fonds für<br />

Regionale <strong>Entwicklung</strong><br />

25<br />

Das Kompetenzzentrum trug zu einer gezielten Bündelung der Kräfte im Bereich Abfallwirtschaft /<br />

Deponiesanierung bei. Es wurden eine Reihe <strong>innovativer</strong> Ansätze entwickelt, die für die Zukunft der<br />

Abfallwirtschaft von wachsender Bedeutung sind.<br />

Erstmalig gelang eine systematische Darstellung der Kompetenzen der Abfallwirtschaft in<br />

Mitteldeutschland. Dadurch ist eine gute Gr<strong>und</strong>lage zur weiteren Aufbereitung des vorhandenen wie auch<br />

des sich weiter entwickelnden Know-hows geschaffen worden. Diese konkrete Umsetzung eines<br />

branchenorientierten Wissensmanagements trägt zur Erhöhung der Wettbewerbsfähigkeit der beteiligten<br />

Unternehmen bei.<br />

Durch das Kompetenzzentrum werden neue Angebotspotenziale erschlossen. Die Darstellung von<br />

Kompetenzen kann neue Produktions- <strong>und</strong> Dienstleistungssegmente erschließen helfen. In Zeiten<br />

gravierender struktureller Veränderungen, vor denen die Abfallwirtschaft steht, ist dieser Aspekt nicht hoch<br />

genug zu bewerten, da er den Unternehmen Perspektiven für ihre weitere <strong>Entwicklung</strong> gibt.<br />

Das Kompetenzzentrum trug dazu bei, eine Reihe von Kooperationen zwischen den beteiligten<br />

Unternehmen <strong>und</strong> Institutionen zu entwickeln. Gerade im Bereich der KMU erweisen sich derartige<br />

Netzwerkentwicklungen als immer wichtiger in einem sich verschärfenden Wettbewerb. Herauszuheben<br />

ist, dass diese Kooperationen im zunehmenden Maße dazu dienen, innovative Ansätze im Bereich<br />

Abfallwirtschaft / Deponiesanierung zu gestalten.<br />

Die Arbeit im Kompetenzzentrum bewirkte ein deutlich höheres internationales Engagement der beteiligten<br />

Unternehmen. Die Resonanz der Partner auf das Kompetenzzentrums, vor allem in den Beitrittsstaaten zur<br />

EU, war äußerst positiv <strong>und</strong> bot die Chance, verstärkt Kooperationen mit den Beitrittsländern der EU<br />

aufzubauen. Damit wurden gute Gr<strong>und</strong>lagen für die internationale Übertragung des <strong>unter</strong> den spezifischen<br />

Bedingungen der Abfallwirtschaft in den neuen B<strong>und</strong>esländern gewonnenen Know-hows geschaffen.<br />

Projektkoordinator:<br />

Wilfried Klose<br />

Hallesche Wasser- <strong>und</strong> Abwasser GmbH<br />

Bornknechtstraße 5, 06108 Halle<br />

Telefon: 0345 - 581 60 21<br />

Fax: 0345 - 581 67 67<br />

E-Mail: wilfried.klose@hwa-halle.de<br />

Ministerium für<br />

Wirtschaft <strong>und</strong> Arbeit


26<br />

Dr. Frank Pudel, ÖHMI Consulting GmbH<br />

REGINA I - Innovative Pflanzenölraffination<br />

ÖHMI Consulting GmbH<br />

ÖHMI Engineering GmbH.<br />

Fraunhofer Institut für Fabrikbetrieb <strong>und</strong> -automatisierung IFF<br />

Becker Elektro<br />

AWT Umwelttechnik Eisleben GmbH<br />

TÜV Akademie GmbH, Niederlassung Magdeburg<br />

GIC Gesellschaft für Informationstechnik <strong>und</strong> Computersysteme mbH<br />

1. Ausgangssituation<br />

Das Vorhaben resultiert aus dem RIS-RAHM-Projekt REGINA (Regionaler Innovationsverb<strong>und</strong><br />

Nachwachsende Rohstoffe). Die Raffination von Pflanzenölen dient der Reinigung der aus Ölfrüchten<br />

gewonnenen Rohöle. Im Ergebnis werden sie hell bis farblos, geruchs- <strong>und</strong> geschmacksneutral sowie<br />

lagerstabil.<br />

Weltweit werden jährlich knapp 100 Mio. t Speiseöle hergestellt, schätzungsweise mehr als 90 % davon<br />

wird raffiniert. Dazu existieren derzeit ca. 2.500 Raffinerien. Neue Raffinerien werden vor allem in Ländern<br />

Südostasien, Osteuropas <strong>und</strong> künftig auch in Afrika errichtet.<br />

Ein wichtiger Verfahrensschritt der Pflanzenölraffination ist die Bleichung. Durch Zugabe von Bleicherde<br />

zum Öl werden unerwünschte Begleitstoffe wie Farbstoffe, Schwermetalle, Restgehalte an Phosphatiden<br />

<strong>und</strong> Seifen oder Peroxide abgetrennt. Dieses Verfahren hat verschiedene Nachteile.<br />

Aus diesem Gr<strong>und</strong>e ist in den letzten Jahren durch die ÖHMI Engineering GmbH das Verfahren der<br />

Elektrofiltration entwickelt worden. Hier erfolgt die Trennung von Pflanzenöl <strong>und</strong> Bleicherde im elektrischen<br />

Hochspannungsfeld. Der Bleicherdeverbrauch <strong>und</strong> die Ölverluste lassen sich um ca. 50 % senken, was zu<br />

erheblichen Kosteneinsparungen führt. Das Verfahren ist durch die ÖHMI Aktiengesellschaft mit den<br />

Patenten "Verfahren <strong>und</strong> Vorrichtung zum Reinigen von Feststoffpartikel enthaltenden Flüssigkeiten"<br />

(PCT/EP98/01567) <strong>und</strong> "Anlage zur<br />

Reinigung von nichtleitenden Flüssigkeiten,<br />

insbesondere von Pflanzenölen"<br />

(DE 197 30 331 C1) international<br />

geschützt worden.<br />

In den Jahren 2000 <strong>und</strong> 2001 wurde<br />

eine mobile Versuchsanlage in<br />

verschiedenen Raffinerien <strong>unter</strong><br />

Praxisbedingungen im Dauerbetrieb<br />

getestet. Im Projekt wurde<br />

die erste Industrieanlage im<br />

europäischen Ausland in Betrieb<br />

genommen. Auf Basis der Ergebnisse<br />

des Probebetriebes ist eine<br />

Verfahrensoptimierung möglich.<br />

Europäischer Fonds für<br />

Regionale <strong>Entwicklung</strong><br />

Bild 2 Elektrofiltrationsanlage wird in der Raffinerie Prutul, Galati, installiert<br />

Ministerium für<br />

Wirtschaft <strong>und</strong> Arbeit


Europäischer Fonds für<br />

Regionale <strong>Entwicklung</strong><br />

27<br />

Um eine weltweite Vermarktung derartiger Anlagen zu ermöglichen, sind die weiteren <strong>Entwicklung</strong>sschritte:<br />

Optimierung des Elektrofilters in der Elektrofiltrationsanlage,<br />

Vervollkommnung der Fertigungstechnologie für den Elektrofilter <strong>und</strong> für die<br />

Elektrofiltrationsanlage,<br />

Anwendung von VR (virtual reality) - Technologien als modernes Hilfsmittel zur Planung derartiger<br />

Anlagen, zur Begutachtung vor der eigentlichen Fertigung <strong>und</strong> als Vermarktungsinstrument,<br />

<strong>Entwicklung</strong> der weltweiten Vermarktungsstrategie <strong>und</strong> deren Umsetzung,<br />

<strong>Entwicklung</strong> <strong>und</strong> Einführung zeitgemäßer Lösungen zur (örtlich unabhängigen) Qualifizierung d e r<br />

an der Fertigung Beteiligten sowie des weltweit agierenden Vertriebspersonals.<br />

Die genannten Innovationsschritte sind in Kooperation mit den verschiedenen Partnern aus Wirtschaft <strong>und</strong><br />

Wissenschaft umzusetzen, perspektivisch mit verstärkter Einbindung zusätzlicher internationaler<br />

Kooperationspartner. Dazu wird das Netzwerk ausgebaut, das durch einen Koordinator zu managen ist.<br />

Hier bietet sich PPM als Pflanzenöltechnologiezentrum Deutschlands an.<br />

Mit dem Projekt wurde insgesamt das Ziel verfolgt, durch Innovation, Kooperation <strong>und</strong> Bündelung von<br />

Kompetenzen zum global player in einem Nischenmarkt zu werden. Das Vorhaben hat insofern einen stark<br />

modellhaften Charakter. Andere Verbünde in anderen Wirtschaftssektoren werden von den Erfahrungen<br />

des Projektes profitieren können. Das Marktpotential besteht aus ca. 2.500 Raffinerien weltweit. Gelingt es,<br />

10 % dieses Marktes in den nächsten 10 Jahren zu erobern, resultieren daraus Umsätze von ca. 125 Mio.<br />

EUR, davon ca. 50 Mio. EUR in der Region. Damit sind hier ca. 25 - 40 Arbeitsplätze zu sichern bzw. neu zu<br />

schaffen. Zusätzlich besteht Potenzial in anderen industriellen Sektoren.<br />

Die Perspektiven der Innovation liegen in der Übertragung der entwickelten Basistechnologie<br />

(Elektrofiltration) auf andere Industriezweige, wie die Mineralölindustrie oder den Maschinenbau (z. B.<br />

Aufreinigung von Schmiermitteln). Hierzu soll im Weiteren ein CRAFT-Projekt im 6. Forschungsrahmenprogramm<br />

der Europäischen Kommission gemeinsam mit zusätzlichen internationalen Partnern<br />

vorbereitet werden.<br />

2. Projektansätze <strong>und</strong> ihre innovativen Aspekte<br />

Das Projekt ist gekennzeichnet durch folgende innovative Ansätze:<br />

Das Verfahren der Elektrofiltration zur Abtrennung von Bleicherde aus Pflanzenöl gestattet den<br />

Einsatz sog. superfeiner Bleicherde <strong>und</strong> führt damit zu Einsparungen an Bleicherde von ca. 50 %.<br />

Das ist für die Zielbranche (Pflanzenölindustrie, weltweit) einzigartig.<br />

Mit dem Verfahren der Elektrofiltration in einem Hochspannungsfeld wird ein völlig neues<br />

Wirkprinzip in die Zielbranche eingeführt.<br />

Durch Visualisierung mittels VR- (virtual reality-) Technologien ist es möglich, potenzielle<br />

K<strong>und</strong>en von der Effizienz eines Verfahrens bzw. von der Funktionsweise neuer technischer<br />

Anlagen zu überzeugen, obwohl noch keine realen Referenzanlagen vorhanden sind. Der K<strong>und</strong>e<br />

kann durch "seine" Anlage "gehen" <strong>und</strong> sein Personal an dieser Anlage schulen, obwohl sie real<br />

noch gar nicht existiert. Diese Technik wird bislang im Anlagenbau für die Zielbranche nicht<br />

angewandt.<br />

Ebenso unbekannt ist bislang die Unterstützung von Verkaufs- <strong>und</strong> Service/after sales - Prozessen<br />

durch e-Learning-Techniken im Anlagenbau für die Zielbranche.<br />

Ministerium für<br />

Wirtschaft <strong>und</strong> Arbeit


28<br />

3. Projektziele<br />

Gesamtziel des Vorhabens ist es, eine modellhafte Beispiellösung zu schaffen, wie ein regionaler<br />

Kooperationsverb<strong>und</strong> zum global player in einem Nischenmarkt entwickelt werden kann.<br />

Das Projekt hat folgende Einzel-Zielsetzungen:<br />

Abschluss der verfahrenstechnischen <strong>Entwicklung</strong> einer Elektrofiltrationsanlage für Speiseöle<br />

durch Optimierung des industriellen Prototyps im Probebetrieb,<br />

Optimierung von Konstruktion <strong>und</strong> Fertigungstechnik des Elektrofilters <strong>und</strong> Schaffung der<br />

Voraussetzungen für eine effektive <strong>und</strong> qualitätsgerechte Herstellung,<br />

<strong>Entwicklung</strong> der Gr<strong>und</strong>lagen zur Anwendung der VR (vitual reality) - Technologie in Planung <strong>und</strong><br />

Vermarktung derartiger Anlagen,<br />

<strong>Entwicklung</strong> einer Konzeption zur weltweiten Vermarktung derartiger Anlagen,<br />

<strong>Entwicklung</strong> von Schulungsmodulen für Vertriebs- <strong>und</strong> after sales - Prozesse auf der Basis von e-<br />

Learning-Technologien.<br />

4. Projektablauf<br />

Das Projekt ist von den Projektpartnern planmäßig begonnen <strong>und</strong> abgeschlossen worden. Ausnahmen<br />

bilden die bewilligten Maßnahmeverlängerungen des PPM e.V. <strong>und</strong> der ÖHMI Consulting GmbH.<br />

Während der Bearbeitungsphase fanden regelmäßige Projektmeetings statt, die in Protokollen<br />

dokumentiert wurden. Diese - sowie andere Dokumente <strong>und</strong> Informationen - wurden über die im Rahmen<br />

des Projektes entwickelte Internetbasierte Kommunikationsplattform allen Projektpartnern zur Verfügung<br />

gestellt.<br />

Die wichtigsten inhaltlichen bzw. terminlichen Korrekturen gegenüber den ursprünglichen Arbeitsplänen<br />

sind bezogen auf die einzelnen Arbeitspakete nachfolgend beschrieben.<br />

Folgende Arbeitspakete wurden bearbeitet:<br />

Nr. Arbeitspaket<br />

1 Verfahrenstechnische Optimierung der Elektrofiltrationsanlage<br />

2 Optimierung des Hochspannungsteiles des Elektrofilters sowie der Prozesssteuerung der Anlage<br />

3 Optimierung von Konstruktion <strong>und</strong> Fertigungstechnologie des Elektrofilters<br />

4 <strong>Entwicklung</strong> <strong>und</strong> Implementierung eines QM-Systems<br />

5 <strong>Entwicklung</strong> eines Visualisierungsmodules für Elektrofiltrationsanlagen<br />

7 <strong>Entwicklung</strong> einer Internet-Plattform zur internen <strong>und</strong> externen Kommunikation<br />

8 <strong>Entwicklung</strong> eines Konzeptes zur Qualifizierung des Fachpersonals<br />

5. Ergebnisse<br />

Die wichtigsten konkreten technischen Projektergebnisse sind kurz wie folgt zusammengefasst:<br />

Der industrielle Prototyp einer Elektrofiltrationsanlage wurde geplant, gefertigt <strong>und</strong> in der Raffinerie<br />

Prutul, Galati, Rumänien, in Betrieb genommen <strong>und</strong> <strong>unter</strong> Praxisbedingungen getestet.<br />

Die einzelnen Anlagenteile wurden optimiert <strong>und</strong> funktionieren, auch im Automatikbetrieb. Ein<br />

stabiler Dauerbetrieb der Anlage konnte bislang nicht hergestellt werden. Die Ursachen liegen vor<br />

allem in der Abstimmung zwischen den einzelnen Anlagenteilen. Deshalb wurde der<br />

Probebetriebszeitraum bis Ende Februar verlängert, um die Mängel im Einzelnen zu identifizieren<br />

<strong>und</strong> (vorzugsweise durch Änderungen in der Prozesssteuerung) zu beheben.<br />

Konstruktion, Fertigungstechnologie sowie das dazugehörige Qualitätsmanagement wurden<br />

optimiert <strong>und</strong> in den beteiligten Fertigungs<strong>unter</strong>nehmen implementiert.<br />

Die Anlage wurde auf der Basis von 3D-Planungsdaten mittels VR-Technologien visualisiert. Dabei<br />

wurden tools zur Datenübernahme <strong>und</strong> -verarbeitung weiterentwickelt.<br />

Europäischer Fonds für<br />

Regionale <strong>Entwicklung</strong><br />

Ministerium für<br />

Wirtschaft <strong>und</strong> Arbeit


Europäischer Fonds für<br />

Regionale <strong>Entwicklung</strong><br />

29<br />

Es wurden Internet basierte Plattformen zur internen Kommunikation zwischen den<br />

Projektteilnehmern sowie zur Präsentation des Verfahrens/der Anlage <strong>und</strong> Kommunikation mit<br />

potenziellen K<strong>und</strong>en geschaffen.<br />

Es wurden Schulungsmodelle auf Basis von e-Learning-Technologien für Vertriebs- <strong>und</strong><br />

Service/after sales - Prozesse entwickelt <strong>und</strong> implementiert.<br />

Verallgemeinerungsfähige Ergebnisse<br />

Die wichtigsten, auch für andere Unternehmen <strong>und</strong> Branchen verallgemeinerungsfähigen<br />

Projektergebnisse können wie folgt zusammengefasst werden:<br />

Durch die Bündelung sehr <strong>unter</strong>schiedlicher Kompetenzen (Lebensmittel-, Fertigungs-,<br />

Hochspannungs-, VR- (Virtual Reality-), Internet- <strong>und</strong> e-Learning-Technologien) wurde ein<br />

technisch weltweit einmaliges, innovatives Produkt des Maschinen- <strong>und</strong> Anlagenbaus <strong>unter</strong><br />

Nutzung neuer Wirkprinzipien zur Marktreife entwickelt.<br />

Es wurde ein Vermarktungskonzept erarbeitet <strong>und</strong> begonnen umzusetzen, das global ausgerichtet<br />

ist, ein internationales Vertriebsnetz mit Partnern in Asien, Osteuropa sowie Nord- <strong>und</strong><br />

Mittelamerika vorsieht <strong>und</strong> die Unterstützung der Vertriebs- <strong>und</strong> after sales - Prozesse durch<br />

modernste Präsentations- <strong>und</strong> Schulungstechniken (virtual reality, Internet, e-Learning) beinhaltet.<br />

Das bislang erzielte feed back aus den Aktivitäten am Markt zeigt, dass das Verfahren/die Anlage<br />

sehr großes Interesse bei den potenziellen K<strong>und</strong>en hervorruft. Damit scheint einer erfolgreichen<br />

Vermarktung wenig im Wege zu stehen. Gelingt es, 10 % dieses Marktes in den nächsten 10<br />

Jahren zu erobern, resultieren daraus Umsätze von ca. 125 Mio. EUR, davon ca. 50 Mio. EUR in<br />

der Region. Damit können hier ca. 25 - 40 Arbeitsplätze gesichert bzw. neu geschaffen werden.<br />

Durch die Projektpartner, die zum Teil zuvor noch nie zusammen gearbeitet hatten, wurde ein<br />

funktionierendes Netzwerk errichtet, das erfolgsorientiert strukturiert, durch ein Management straff<br />

geführt ist <strong>und</strong> <strong>unter</strong>einander mittels modernster Technologien kommuniziert. Jeder einzelne<br />

Projektpartner bringt Know-how in das Netzwerk ein <strong>und</strong> erhält umgekehrt neue Anregungen durch<br />

die anderen Partner, was seine eigene Wettbewerbsfähigkeit erhöht.<br />

Das innerhalb des Projektes entwickelte Verfahren/die Anlage hat eindeutig positive<br />

Umweltwirkungen. Im Ergebnis wird der Anfall sog. ölhaltiger Bleicherde um ca. 50 % reduziert.<br />

Das schont natürliche Ressourcen (Tonmehl als Quelle von Bleicherde) <strong>und</strong> vermindert ein<br />

Entsorgungsproblem.<br />

Durch die Projektpartner wird derzeit geprüft, ob ein CRAFT-Projekt innerhalb des 6. Forschungsrahmenprogramms<br />

der EU zum Thema der Anwendung der Elektrofiltration in anderen<br />

Branchen (Mineralölindustrie oder Maschinenbau) gemeinsam mit Partnern aus anderen<br />

europäischen Ländern beantragt werden sollte.<br />

Während der Projektlaufzeit wurden Projektergebnisse auf nationalen <strong>und</strong> internationalen Kongressen <strong>und</strong><br />

Branchenveranstaltungen veröffentlicht.<br />

Projektkoordinator:<br />

Dr. Frank Pudel<br />

PPM Pilot Pflanzenöltechnologie Magdeburg e. V.<br />

Berliner Chaussee 66, 39114 Magdeburg<br />

Telefon: 0391 - 818 91 62<br />

Fax: 0391 - 818 92 99<br />

E-Mail: pudel@ppm-magdeburg.de<br />

Internet: www.ppm-magdeburg.de<br />

Ministerium für<br />

Wirtschaft <strong>und</strong> Arbeit


30<br />

Dr. Eberhard Blümel <strong>und</strong> Dr. Martin Endig, Fraunhofer-Institut für Fabrikbetrieb <strong>und</strong><br />

- automatisierung Magdeburg<br />

VDTC - <strong>Entwicklung</strong> <strong>innovativer</strong> <strong>Produkte</strong> <strong>und</strong><br />

<strong>Dienstleistungen</strong> <strong>unter</strong> Nutzung von VR-Technologien für<br />

kleine <strong>und</strong> mittlere Unternehmen des Maschinen- <strong>und</strong><br />

Anlagenbaus (VDTC - ProDiMA)<br />

Virtual Development and Training Centre VDTC des Fraunhofer-Instituts für<br />

Fabrikbetrieb <strong>und</strong> -automatisierung IFF<br />

SIGMA Maschinenbau GmbH<br />

AEM Anhaltische Elektromotorenwerk Dessau GmbH<br />

BIO Ölwerk Magdeburg GmbH<br />

Schiess AG<br />

CIMBRIA SKET GmbH<br />

Mit dem Modellprojekt VDTC- ProDiMA hat sich nach Entscheidung durch den Lenkungsausschuss der<br />

Innovativen Maßnahmen des EFRE das Land Sachsen-Anhalt am Wettbewerb der europäischen<br />

Regionen um den "European Regional Innovation Awards” <strong>unter</strong> dem strategischen Thema "Eine auf<br />

Wissen <strong>und</strong> technologische Innovation basierende regionale Wirtschaft" beworben.<br />

Ausgewählt aus 76 Teilnehmern am Wettbewerb wurde VDTC-ProDiMA im Rahmen der 54. Plenarsitzung<br />

des Ausschusses der Regionen gemeinsam mit weiteren 8 Projekten ausgezeichnet mit dem:<br />

“European Regional Innovation Awards”<br />

Dr. Gerhard Müller, stellv. Institutsleiter Fraunhofer IFF, Dr.<br />

Eberhard Blümel, Fraunhofer IFF, Antonio Guterres, Präsident<br />

der Jury <strong>und</strong> ehem. Ministerpräsident Portugals,<br />

Staatssekretär Rudolf Bohn, Heidrun Mushack, Ministerium<br />

für Wirtschaft <strong>und</strong> Arbeit, bei der Preisverleihung (v. l. n. r.)<br />

1. Ausgangssituation<br />

Der Maschinen- <strong>und</strong> Anlagenbau ist ein strukturprägendes Cluster in Sachsen-Anhalt, welches in der<br />

Vergangenheit besonders durch Umstrukturierungs- <strong>und</strong> Privatisierungsprozesse betroffen war. In der<br />

Region existieren keine Groß<strong>unter</strong>nehmen mehr. Die Unternehmensstruktur ist durch kleine <strong>und</strong> mittlere<br />

Unternehmen (KMU) gekennzeichnet, wobei die Mitarbeiterzahl eher die Bezeichnung "Kleinere<br />

Unternehmen" rechtfertigt. Deren Wettbewerbsfähigkeit wird maßgeblich dadurch bestimmt, wie es gelingt,<br />

hochwertige technische <strong>Produkte</strong> zu entwickeln <strong>und</strong> überregional bzw. weltweit zu vermarkten.<br />

Europäischer Fonds für<br />

Regionale <strong>Entwicklung</strong><br />

Ministerium für<br />

Wirtschaft <strong>und</strong> Arbeit


Europäischer Fonds für<br />

Regionale <strong>Entwicklung</strong><br />

31<br />

Die Produktion dieser <strong>Produkte</strong> erfolgt dabei in der Regel aus Kostengründen nicht mehr in der Region.<br />

Hieraus ergeben sich heute neue Herausforderungen für KMU vor allem in den Bereichen der<br />

Rationalisierung <strong>und</strong> Erhöhung der Effizienz von Prozessen in den Unternehmen, des Einsatzes von neuen<br />

Werkzeugen, der Beteiligung an Innovationsnetzwerken <strong>und</strong> der Internationalisierung von<br />

Geschäftstätigkeiten der Unternehmen sowie der Bereitstellung von weltweiten Servicedienstleistungen.<br />

Dieses war bisher in diesem Maße nicht notwendig.<br />

Innovative <strong>Dienstleistungen</strong> für technische<br />

<strong>Produkte</strong> lassen sich heute aufgr<strong>und</strong> der<br />

dabei zu betrachtenden Komplexität nur<br />

auf Basis neuer IuK-Technologien bereitstellen.<br />

Um den bedarfsgerechten <strong>und</strong><br />

kostengünstigen Zugang der KMU zu<br />

diesen Technologien zu gewährleisten,<br />

bedarf es spezieller Dienstleistungszentren<br />

als Basis für die Rationalisierung<br />

<strong>und</strong> Erhöhung der Effizienz von Prozessen,<br />

den Einsatz neuer Werkzeuge <strong>und</strong> Innovationsnetzwerke.<br />

Mit dem Aufbau des<br />

Virtual Development and Training Centre<br />

VDTC des Fraunhofer-Instituts für Fabrikbetrieb<br />

<strong>und</strong> -automatisierung IFF soll in<br />

Magdeburg ein entsprechendes Zentrum<br />

nicht nur für die regionale, sondern auch für<br />

die überregionale Wirtschaft geschaffen werden. Dieses Modellprojekt ist eines der wichtigsten, das im<br />

Rahmen des europäischen Projektes zur <strong>Entwicklung</strong> der Regionalen Innovationsstrategie RIS RAHM<br />

entwickelt wurde. Ziel ist es, neue <strong>Dienstleistungen</strong> zur digitalen Fabrik, zum Entwickeln <strong>und</strong> zur Vermarktung<br />

von <strong>Produkte</strong>n sowie zur Weiterbildung auf Basis moderner VR-Technologien bereitzustellen. Die<br />

erforderlichen Gr<strong>und</strong>lagen <strong>und</strong> erste <strong>Dienstleistungen</strong> wurden bereits mit regionalen, überregionalen <strong>und</strong><br />

europäischen Projekten (CRAFT) für spezielle Aufgaben in KMU entwickelt. Somit stellt das VDTC eine<br />

entscheidende Säule des betrachteten Innovationsclusters dar.<br />

Das Modellprojekt VDTC-ProDiMA ist eingebettet in die Gesamtstrategie zum Aufbau des VDTC <strong>und</strong><br />

verknüpft bedarfsgerechte <strong>Entwicklung</strong>en von Instrumentarien <strong>und</strong> Technologien mit entsprechenden<br />

Vorbereitungen innerhalb von KMU <strong>und</strong> dem praxisrelevanten Nachweis des Erfolges des Einsatzes dieser<br />

<strong>Entwicklung</strong>en. Wegen seiner Komplexität, <strong>unter</strong>nehmensbedarfsgerechter Diversität <strong>und</strong> seines neuen,<br />

modellhaften Lösungsansatzes ist es ein essentieller Beitrag für die Umsetzung des strategischen<br />

Ansatzes zur <strong>Entwicklung</strong> einer Kernkompetenz im Cluster Maschinen- <strong>und</strong> Anlagenbau für eine<br />

nachhaltige Forschung <strong>und</strong> <strong>Entwicklung</strong> für neue produktionsnahe <strong>Dienstleistungen</strong> für die regionale<br />

Wirtschaft, die sich generell an den Bedürfnissen der KMU orientieren. Es stellt somit einen neuen Ansatz<br />

für die Realisierung von nachhaltigen Lösungen dar.<br />

2. Projektansätze <strong>und</strong> ihre innovativen Aspekte<br />

Ausgehend vom konkreten Bedarf der KMU <strong>und</strong> den bereits vorhandenen <strong>Dienstleistungen</strong> des VDTC<br />

wurden die neuen innovativen <strong>Dienstleistungen</strong> zur Lösung existierender praktischer Probleme definiert,<br />

die Gegenstand des Modellprojektes sind. Um von Beginn an die Praxisrelevanz der zu erzielenden<br />

Ergebnisse zu gewährleisten, wurden gemeinsam mit den KMU konkrete Aufgabenstellungen spezifiziert.<br />

Innovativ ist die gemeinsame <strong>Entwicklung</strong> der Aufgabenstellung von Forschungsdienstleister <strong>und</strong> KMU. Im<br />

Ergebnis haben die zukünftigen potenziellen Anwender der neuen <strong>Produkte</strong> <strong>und</strong> <strong>Dienstleistungen</strong> das<br />

Modellprojekt von Beginn an direkt inhaltlich beeinflusst.<br />

Ministerium für<br />

Wirtschaft <strong>und</strong> Arbeit


32<br />

Ferner wurde durch diese Auswahl die Übertragbarkeit der zu erzielenden Projektergebnisse hinsichtlich<br />

der Auswahl von modellhaften Themen berücksichtigt. Somit ist von Beginn an eine starke Akzeptanz bei<br />

den mitwirkenden KMU <strong>und</strong> Institutionen sowie den Wirtschafts- <strong>und</strong> Sozialpartnern mit<br />

strukturbestimmender Bedeutung für die wirtschaftliche <strong>Entwicklung</strong> der Region erreicht.<br />

Das Modellprojekt VDTC-ProDiMA ist<br />

Bestandteil eines strategischen Prozesses<br />

zum Aufbau des VDTC. In diesem<br />

kontinuierlichen Prozess werden die<br />

Erfahrungen <strong>und</strong> Erkenntnisse vorgelagerter<br />

Projekte (Projekte aus dem 4.<br />

<strong>und</strong> 5. Rahmenprogramms der EU,<br />

CRAFT-Projekte) verwendet, um bedarfsgerechte<br />

<strong>Dienstleistungen</strong> für KMU<br />

bereits heute bereitzustellen, obwohl das<br />

Gesamtziel des Prozesses "Aufbau des<br />

VDTC" noch nicht abschließend erreicht<br />

ist. Somit lässt sich bereits heute der<br />

Nachweis der Funktionsfähigkeit des<br />

strategischen Projektes VDTC in Ansätzen<br />

belegen <strong>und</strong> ein Mehrwert für die<br />

KMU <strong>und</strong> das eigentliche Gesamtvorhaben<br />

erzielen. Entsprechend der Phasen zur Durchführung ist das Modellprojekt VDTC-ProDiMA eine<br />

Ergänzung <strong>und</strong> im Sinne der Umsetzung in KMU ein wesentlicher Bestandteil des strategischen Projektes<br />

VDTC, mit dem letzten Endes reproduzierbare <strong>und</strong> damit bezahlbare Lösungen für KMU geschaffen<br />

werden sollen.<br />

3. Projektziele<br />

Entsprechend der Bedarfe innerhalb KMU <strong>und</strong> der damit verb<strong>und</strong>enen Risiken soll im Rahmen des<br />

Modellprojektes VDTC-ProDiMA die Anwendung VR-basierter <strong>Produkte</strong> <strong>und</strong> <strong>Dienstleistungen</strong> des VDTC<br />

für die KMU gelöst <strong>und</strong> an diesen Beispielen die Möglichkeiten <strong>und</strong> Effekte deren praxisrelevanter Nutzung<br />

gezeigt werden. Dazu ist die <strong>Entwicklung</strong>, prototypische Anwendung <strong>und</strong> modellhafte Validierung<br />

entsprechender <strong>innovativer</strong> Lösungen in KMU im Rahmen praxisrelevanter Problemstellungen erforderlich.<br />

Die thematische Ausrichtung des Modellprojektes erfolgte gemeinsam mit den KMU-Projektpartnern auf<br />

das gesamte Spektrum von Aufgabenkomplexen für <strong>und</strong> in KMU, wie "VR-basierte Produktdokumentation",<br />

"Technologien zur Ausbildung an komplexen Maschinen", "Visuell-interaktive<br />

Produktpräsentation" <strong>und</strong> "Virtuelle <strong>Produkte</strong>ntwicklung". Die Erarbeitung von Vorschlägen <strong>und</strong><br />

Vorgehensweisen zur Verbreitung der erzielten Ergebnisse, um diese einer großen Breite potenzieller<br />

Anwender zur Verfügung zu stellen, <strong>und</strong> Untersuchungen hinsichtlich der Eignung <strong>und</strong> des Einsatzes der<br />

zu erzielenden Ergebnisse im internationalen Kontext ist außerdem Gegenstand des Modellprojektes.<br />

Entsprechend lassen sich die Hauptziele des Modellprojektes VDTC-ProDiMA wie folgt zusammenfassen:<br />

<strong>Entwicklung</strong> qualitativer, neuer <strong>und</strong> bedarfsgerechter Kompetenzen für das strukturprägende<br />

Cluster Maschinen- <strong>und</strong> Anlagenbau mit hoher regionaler wirtschaftlicher Bedeutung<br />

Stärkung des Innovationsclusters Maschinen- <strong>und</strong> Anlagenbau, insbesondere der KMU durch die<br />

<strong>Entwicklung</strong> <strong>und</strong> modellhafte Anwendung von neuen VR-basierten <strong>Produkte</strong>n <strong>und</strong><br />

produktionsnahen <strong>Dienstleistungen</strong> in konkreten praxisrelevanten Aufgabenstellungen mit dem<br />

Ziel, Möglichkeiten zur Steigerung der Wettbewerbsfähigkeit von KMU aufzuzeigen <strong>und</strong> das<br />

Europäischer Fonds für<br />

Regionale <strong>Entwicklung</strong><br />

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Wirtschaft <strong>und</strong> Arbeit


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Regionale <strong>Entwicklung</strong><br />

33<br />

Spektrum der Anwendung von VR-Technologien auf neue, aus Sicht der KMU relevanten Felder zu<br />

erweitern<br />

Nachweis der Leistungsfähigkeit des Innovationsnetzwerkes mit Hilfe von konkreten<br />

Demonstratoren durch die modellhafte Umsetzung des Netzwerkes, den Einsatz <strong>innovativer</strong><br />

Technologien in einem strukturprägenden Cluster, die nationale <strong>und</strong> internationale Verbreitung der<br />

Ergebnisse, den Aufbau <strong>und</strong> die Bündelung von Kompetenzen, die Sicherung <strong>und</strong> den Ausbau des<br />

Wirtschafts- <strong>und</strong> Wissensstandortes Sachsen-Anhalt <strong>und</strong> die Reduzierung des <strong>unter</strong>nehmerischen<br />

Risikos bei der Einführung von neuen innovativen <strong>Dienstleistungen</strong><br />

Schaffung von Voraussetzungen für die Internationalisierung der Geschäftstätigkeit von KMU<br />

durch den Einsatz von innovativen Technologien auf Basis verallgemeinerbarer IT-Infrastrukturen<br />

Beispielhafte Umsetzung von Technologietransfer von VR-Technologien vom Forschungsdienstleister<br />

in die KMU in Sachsen-Anhalt<br />

4. Projektablauf<br />

Zur <strong>Entwicklung</strong>, Anwendung <strong>und</strong> Verbreitung von Projektergebnissen wurden für die interne<br />

Projektdurchführung des Modellprojektes VDTC-ProDiMA acht Arbeitspakete definiert. Diese Pakete<br />

lassen sich Clustern in ein Basispaket für die "<strong>Entwicklung</strong> <strong>und</strong> Bereitstellung neuer <strong>Dienstleistungen</strong>", in<br />

vier Anwendungspakete zur "Anwendungsorientierten Ausrichtung allgemeiner <strong>Dienstleistungen</strong>", in ein<br />

Verbreitungspaket zur "Verbreitung, Qualifizierung <strong>und</strong> Internationalisierung" <strong>und</strong> zwei Administrationspakete<br />

zur "Projektadministration".<br />

Dabei werden im Basispaket die neuen <strong>Dienstleistungen</strong> auf der Gr<strong>und</strong>lage verallgemeinerungsfähiger<br />

Konzepte <strong>und</strong> Methoden bereitgestellt. Diese stellen dann den Ausgangspunkt für die vier<br />

Anwendungspakete dar, in denen entsprechend der thematischen Ausrichtung des Modellprojektes<br />

konkrete Lösungen für die KMU realisiert werden. Die dabei erzielten Ergebnisse <strong>und</strong> insbesondere die<br />

angewendeten Methodiken <strong>und</strong> Vorgehensweisen zur Anwendung der <strong>Dienstleistungen</strong> in KMU werden<br />

abschließend im Verbreitungspaket verwendet, um die Übertragung der Ergebnisse auf andere KMU <strong>und</strong><br />

Branchen durchzuführen <strong>und</strong> benötigte Qualifizierungsmaßnahmen abzuleiten. Ferner werden<br />

entsprechende Vorschläge zur Verbreitung im internationalen Rahmen erarbeitet.<br />

5. Ergebnisse<br />

Das generelle Ziel des Modellprojektes lag im Aufzeigen des praxisrelevanten Einsatzes von modellhaften<br />

VR-basierten <strong>Dienstleistungen</strong> <strong>und</strong> <strong>Produkte</strong>n innerhalb KMU aus Sachsen-Anhalt. Die im Rahmen von<br />

VDTC-ProDiMA erzielten technischen Projektergebnisse lassen sich wie folgt zusammenfassen:<br />

<strong>Entwicklung</strong> eines prototypischen Demonstrators zur Verwaltung <strong>und</strong> Bereitstellung von<br />

Dokumentationen zu <strong>Produkte</strong>n inklusive der Realisierung eines neuen VR-Modell basierten<br />

Zugriffssystems auf die Dokumente; Aufbereitung aller für die Validierung der Projektergebnisse<br />

erforderlichen Informationen am Beispiel des Bio-Ölwerkes Magdeburg<br />

<strong>Entwicklung</strong> aller erforderlichen technologischen Gr<strong>und</strong>lagen <strong>und</strong> prototypische Bereitstellung<br />

eines neuen Demonstrators zur Ausbildung von Maschinenbedienern von Großanlagen;<br />

Aufbereitung aller für die Validierung der Projektergebnisse erforderlichen Informationen am<br />

Beispiel einer Portalfräsmaschine, wobei in der ersten Stufe ein Bedienertraining mit Hilfe des<br />

virtuellen Abbildes der Maschine <strong>und</strong> virtuellen Bedienelementen ermöglicht wird<br />

Realisierung neuer Möglichkeiten zur Präsentation von innovativen <strong>Produkte</strong>n <strong>und</strong> Verfahren am<br />

Beispiel eines Schiffsentladesystems für Schüttgut; Bereitstellung ausgewählter prototypischer<br />

Szenarien zur Bedienung des Systems im Rahmen eines neu zu konzipierenden<br />

Schulungsdemonstrators; Aufbereitung aller für die Validierung der Projektergebnisse<br />

erforderlichen Informationen, wie 3-D-Modelle, funktionale Beschreibungen u. ä.<br />

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Wirtschaft <strong>und</strong> Arbeit


34<br />

Realisierung von Möglichkeiten zur Visualisierung von Montagetätigkeiten in verschiedenen<br />

Räumlichkeiten am Beispiel eines komplexen Generators; Aufbereitung aller für die Validierung<br />

der Projektergebnisse erforderlichen Informationen, wie 3-D-Modelle, die betrachtete<br />

Räumlichkeit, Montageabläufe u. ä.<br />

Mit diesen technologischen <strong>Entwicklung</strong>en werden heute absehbare Effekte in Richtung der Erhöhung der<br />

Wettbewerbsfähigkeit <strong>und</strong> Schaffung von wettbewerbsfähigen Arbeitsplätzen erzielt, die durch Erfolge im<br />

Innovationsprozess getragen werden. Damit wird eine Wirkung in Richtung nachhaltiger Regionalentwicklung<br />

erzielt, die von Modellcharakter für die <strong>Entwicklung</strong> eines qualitativ hochwertigen Innovationssystems<br />

in Sachen-Anhalt sind.<br />

Das Modellprojekt VDTC-ProDiMA ist ein<br />

herausragendes Modellbeispiel für die<br />

zukünftige Unterstützung von nachhaltigen<br />

Innovationen in KMU <strong>und</strong> ist somit<br />

Vorbild für die strategische Ausrichtung<br />

<strong>und</strong> Vorbereitung für zukünftige Projekte<br />

<strong>und</strong> <strong>Produkte</strong>. Es besteht in hohem Maße<br />

eine Übertragbarkeit der erzielten Ergebnisse<br />

auf andere Branchen, die aus den<br />

Erkenntnissen <strong>und</strong> dem strategischen<br />

Ansatz auf KMU-Aufgaben <strong>und</strong> Anspruch<br />

auf Nachhaltigkeit resultieren. Somit ist die<br />

Anwendung der Ergebnisse nicht nur auf<br />

das Innovationscluster Maschinen- <strong>und</strong><br />

Anlagenbau beschränkt. Ferner werden<br />

zukünftig die Internationalisierung der Geschäftstätigkeiten<br />

von KMU <strong>und</strong> der<br />

Erfahrungsaustausch zwischen den Regionen vereinfacht. Die angewendeten Gr<strong>und</strong>instrumentarien der<br />

Projektplanung <strong>und</strong> Durchführung können zukünftig Vorbild für neue Innovationsprojekte sein.<br />

Die potenzielle Wirkung des Modellprojektes auf die regionale Wirtschaft lässt sich wie folgt angeben:<br />

Qualitätsverbesserung der in LSA hergestellten <strong>Produkte</strong> <strong>und</strong> produktionsnahen <strong>Dienstleistungen</strong>:<br />

Das Modellprojekt VDTC-ProDiMA <strong>und</strong> insbesondere die erzielten Ergebnisse haben gezeigt,<br />

dass sich heute die Qualität regional hergestellter technischer <strong>Produkte</strong> durch bedarfsgerechte<br />

VR-basierte <strong>Produkte</strong> <strong>und</strong> <strong>Dienstleistungen</strong> wesentlich erhöhen lässt.<br />

Stärkung der Marktposition sachsen-anhaltinischer KMU <strong>und</strong> Technologietransfer: Zur Profilierung<br />

der regionalen Innovationslandschaft trägt das Modellprojekt wesentlich durch das Aufzeigen<br />

resultierender Synergien, die in der Region verfügbaren Fertigkeiten <strong>und</strong> Möglichkeiten zu<br />

erweitern bzw. zu vertiefen, sowie die Erhöhung der Attraktivität von regionalen <strong>Produkte</strong>n <strong>und</strong><br />

damit die Stärkung ihrer Position am Markt bei.<br />

Erwartete Nachhaltigkeit<br />

Das Modellprojekt VDTC-ProDiMA trägt zur Sicherung <strong>und</strong> zum Ausbau regionaler Kompetenzen zur<br />

Stärkung des Wirtschafts- <strong>und</strong> Wissenschaftsstandortes bei. Dieses wird durch die Sammlung <strong>und</strong><br />

Sicherung von Erfahrungswissen in praktischen Lösungen, branchenübergreifende Konzipierung des<br />

strategischen Projektes VDTC zur Einführung neuer Technologien in KMU, Arbeitsteilung im<br />

Innovationsnetzwerk auf inhaltlicher Ebene <strong>und</strong> zielgerichtete Verbreitung der Ergebnisse erreicht.<br />

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Regionale <strong>Entwicklung</strong><br />

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Regionale <strong>Entwicklung</strong><br />

35<br />

Durch die Realisierung von verallgemeinerungsfähigen Konzepten <strong>und</strong> Methoden für neue <strong>Produkte</strong> <strong>und</strong><br />

<strong>Dienstleistungen</strong> ist die Übertragbarkeit der erzielten Ergebnisse auf internationaler Ebene gesichert.<br />

Damit wird letztlich die Internationalisierung von KMU direkt <strong>unter</strong>stützt, die Förderung der<br />

Zusammenarbeit in den Regionen <strong>und</strong> die Erhöhung des Images für die Regionen erreicht.<br />

Übertragbarkeit<br />

Die Art <strong>und</strong> Weise der Projektplanung <strong>und</strong> -durchführung für das Modellprojekt VDTC-ProDiMA lassen sich<br />

als Modellbeispiel für andere Regionen <strong>und</strong> Modellprojekte verwenden. Dieses zeigen die erzielten<br />

Erfahrungen bei der Projektdurchführung. Dabei kann diese Art <strong>und</strong> Weise verwendet werden, um u. a.<br />

neue innovative Technologien <strong>und</strong> <strong>Entwicklung</strong> in KMU einzubringen <strong>und</strong> resultierende Potentiale<br />

aufzuzeigen,<br />

als Einstiegsprojekt zur Lösung von komplexen Problemstellungen zu dienen,<br />

frühzeitig den Praxisbezug von Projektergebnissen zu gewährleisten, da KMU bereits bei der<br />

Projektplanung <strong>und</strong> Durchführung direkt einbezogen werden.<br />

In dem Netzwerkzentrum VDTC werden Wissenschaftler interdisziplinär mit Dienstleistern <strong>und</strong> industriellen<br />

Anwendern zusammenarbeiten. In enger Kooperation mit Universitäten <strong>und</strong> Hochschulen sowie anderen<br />

innovativen Zentren der Region wird es sich zu einem unverzichtbaren Bindeglied zwischen akademischer<br />

Forschung <strong>und</strong> industrieller Anwendung herausbilden.<br />

Projektkoordinator:<br />

Dr. Eberhard Blümel<br />

Fraunhofer-Institut für Fabrikbetrieb <strong>und</strong> -automatisierung IFF<br />

Sandtorstraße 22, 39106 Magdeburg<br />

Telefon: 0391- 4090 110<br />

Fax: 0391- 4090 115<br />

E-Mail: eberhard.bluemel@iff.fraunhofer.de<br />

Internet: www.iff.fraunhofer.de<br />

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Wirtschaft <strong>und</strong> Arbeit


36<br />

Uve Jacubke, Sachsen-Anhalt Automotive e. V. / Kompetenznetz MAHREG Automotive<br />

Innovative Energie- <strong>und</strong> Informationsübertragungskonzepte<br />

für den Maschinen- <strong>und</strong> Anlagenbau<br />

Institut für Automation <strong>und</strong> Kommunikation e. V. (ifak)<br />

IGAM Ingenieurgesellschaft für angewandte Mechanik mbH<br />

Institut für Automatisierung <strong>und</strong> Informatik GmbH (IAI)<br />

Sachsen-Anhalt Automotive e. V. / Kompetenznetz MAHREG Automotive (SAA MAHREG)<br />

IfA Maschinenbau Verwaltungsgesellschaft GmbH<br />

EAI - Elektro- <strong>und</strong> Automatisierungstechnik GmbH (EAI)<br />

1. Ausgangssituation<br />

Mit dem Projekt ENIKMA werden die Gr<strong>und</strong>lagen für die Übertragung von neuen Wirkprinzipien der<br />

kontraktlosen Energie- <strong>und</strong> Informationsübertragung auf Anwendungsfälle im innovativen Leichtbau für<br />

Kraftfahrzeuge <strong>und</strong> Antriebe <strong>unter</strong>sucht <strong>und</strong> erprobt. Erstmalig werden hierbei die Parameter für die<br />

Übertragung von höheren elektrischen Leistungen über einen größeren Luftspalt analysiert <strong>und</strong> für die<br />

praktische Umsetzung optimiert. Daraus resultieren der hohe Innovationsgrad <strong>und</strong> das erhebliche<br />

technisch-technologische Risiko dieser Aufgabe. ENIKMA reiht sich sowohl in die Zielsetzungen der<br />

Regionalen Innovationsstrategie RIS als auch in die strategische Ausrichtung des Kompetenznetzes<br />

MAHREG ein. Mit der Konzeption "SICHER LEICHT" werden hier die regionalen Ressourcen <strong>und</strong><br />

Potenziale zielgerichtet auf die <strong>Entwicklung</strong> <strong>und</strong> Fertigung von hochwertigen Leichtbau-Komponenten <strong>und</strong><br />

elektronischen Systemen fokussiert.<br />

2. Projektziele <strong>und</strong> Partner<br />

Die kontaktlose induktive Energie- <strong>und</strong> Informationsübertragung eröffnet neue Lösungen <strong>und</strong><br />

Anwendungen im Maschinen- <strong>und</strong> Anlagenbau. Mit dieser zukunftsweisenden innovativen Technologie<br />

wird das Ziel verfolgt, auf Stromschienen, Schleppkabel oder Schleifringe als Energiezuführung vollständig<br />

zu verzichten. Dadurch können insbesondere bei Verbrauchern, die häufige <strong>und</strong> schnelle<br />

Bewegungsvorgänge ausführen müssen, Kabelbrüche vermieden <strong>und</strong> somit Ausfallzeiten <strong>und</strong><br />

Wartungsarbeiten beträchtlich verringert werden. Das Projekt ENIKMA umfasst verschiedene Aspekte der<br />

innovativen Energieübertragung <strong>und</strong> vereint mehrere kompetente Forschungspartner <strong>und</strong> leistungsstarke,<br />

produzierende Anwender:<br />

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Regionale <strong>Entwicklung</strong><br />

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Regionale <strong>Entwicklung</strong><br />

37<br />

Das Projekt ENIKMA konzentriert sich auf zwei potenzielle Anwendungen in der Fahrzeugbautechnik, die<br />

dem internationalen Trend nach leichteren <strong>und</strong> leistungsstärkeren Elementen <strong>und</strong> Systemen entsprechen<br />

<strong>und</strong> die gleichzeitig eine verbesserte Umweltverträglichkeit gewährleisten. Diesen Ansprüchen werden die<br />

zu entwickelnden innovativen Lösungen bei Leichtbauwellen mit aktiver adaptronischer<br />

Schwingungsreduzierung <strong>und</strong> bei den elektrischen Einzelradantrieben gerecht. Über den Sachsen-Anhalt<br />

Automotive e.V. (im Folgenden SAA / MAHREG), erfolgte die Verbindung zu relevanten sachsenanhaltischen<br />

Automobilzulieferern sowie außerdem die direkte Einbindung des Institutes für Automation<br />

<strong>und</strong> Kommunikation e.V. Deren gr<strong>und</strong>legende Forschungsleistungen zur effizienten kontaktlosen<br />

Energieübertragung wurden allen Partnern für deren weitergehende eigenen <strong>Entwicklung</strong>sarbeiten<br />

bereitgestellt.<br />

3. Projektablauf<br />

SAA / MAHREG übernahm die fachliche Koordination der Arbeiten der einzelnen Projektpartner. Dazu<br />

fanden zahlreiche, meist bilaterale Abstimmungen mit den Akteuren zu den Aufgaben <strong>und</strong> Ergebnissen<br />

statt. Eine besonders enge Zusammenarbeit mit dem ifak erwies sich wegen der fachlichen Kompetenz als<br />

notwendig. SAA übernahm die Zusammenstellung <strong>und</strong> Veröffentlichung der Zwischenergebnisse des<br />

Projektes. Darüber hinaus stellte der KONTENDA-Workshop "Kontaktlose Energieübertragung" am<br />

14.10.2003, durchgeführt vom ifak, einen Höhepunkt dar, auf dem die Projektpartner <strong>und</strong> weitere regionale<br />

<strong>und</strong> überregionale Akteure ihre Lösungen <strong>und</strong> Anwendungspotenziale vorstellten.<br />

4. Ergebnisse<br />

Die Arbeitspakete des Projektes wurden planmäßig <strong>und</strong> vollständig realisiert. Diese Ergebnisse der<br />

Gr<strong>und</strong>lagenforschung gehen in die anwendungsorientierten <strong>Entwicklung</strong>sarbeiten der ENIKMA-Partner<br />

ein.<br />

Ein sehr praxisbezogener Schwerpunkt ist die<br />

<strong>Entwicklung</strong> von Kardanwellen in Leichtbauweise.<br />

Dieser Aufgabe widmen sich die<br />

IGAM Ingenieurgesellschaft für angewandte<br />

Mechanik mbH <strong>und</strong> die IFA Maschinenbau<br />

GmbH. IFA ist Serienlieferant der Gelenkwellen<br />

für die 4-Motion <strong>und</strong> Quattro-Modelle der<br />

Volkswagen AG. Neben der konventionellen<br />

Kardanwellenfertigung in Stahl entwickelt <strong>und</strong><br />

fertigt IFA Kardanwellen in Faserverb<strong>und</strong>-<br />

leichtbauweise. In weiteren Projekten werden<br />

Frontantriebswellen in Kohlefaserwerkstoff<br />

(CFK) für VW, einteilige CFK-Wellen für Daimler-<br />

Chrysler <strong>und</strong> 2-teilige Wellen für BMW<br />

entwickelt, die erhebliche Gewichtseinsparungen ermöglichen. Auch an der <strong>Entwicklung</strong> der Wellen für die<br />

Landeklappenverstellung des neuesten Airbus-380 wird bei IFA gearbeitet. Neben der<br />

Gewichtseinsparung bieten Leichtbauwellen aus Faserverb<strong>und</strong>werkstoffen auf Gr<strong>und</strong> ihrer spezifischen<br />

Eigenschaften weitere Vorteile durch vereinfachte Handhabung in Produktion <strong>und</strong> Montage <strong>und</strong> in ihrem<br />

Crash-Verhalten.Allerdings führen die geringeren Massen der Bauteile zu größerer Schwingungsneigung<br />

<strong>und</strong> zu höherer Schallabstrahlung. Die Möglichkeiten der rein konstruktiven <strong>und</strong> materialtechnischen<br />

Optimierungsmaßnahmen sind dabei im Wesentlichen ausgeschöpft.<br />

Durch den Einsatz der Adaptronik zum aktiven Auswuchten <strong>und</strong> zur Reduktion von Torsionsschwingungen<br />

können neuartige, massenreduzierte Kardanwellen entwickelt werden.<br />

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Wirtschaft <strong>und</strong> Arbeit


38<br />

Dabei werden Schwingungen <strong>und</strong> Verformungen der Strukturen mittels Sensoren erfasst <strong>und</strong> durch die<br />

gesteuerten Wirkungen der Aktuatoren reduziert. Die kontaktlose Energie- <strong>und</strong> Datenübertragung für die in<br />

das System implementierten Sensoren <strong>und</strong> Aktuatoren stellt einen weiteren innovativen Aspekt des<br />

Projektes dar. Sie dient zur Vermeidung der nötigen Schleifringe, welche Kontaktübergangswiderstände<br />

besitzen <strong>und</strong> einem Kontaktverschleiß <strong>unter</strong>liegen. So reduziert sich der Wartungsaufwand für die zu<br />

entwickelnde Kardanwelle. Mit der <strong>Entwicklung</strong> adaptronischer Konzepte wird die Konstruktion <strong>und</strong><br />

Modellierung der Verknüpfung herkömmlicher (passiver) Materialien <strong>und</strong> der aktiven Komponenten bzw.<br />

der multifunktionalen Werkstoffe verfolgt. Aus den Berechnungen mit FEM sollen Optimierungen der<br />

Leistungsfähigkeit des adaptiven Systems abgeleitet werden.<br />

Die EAI Elektro- <strong>und</strong> Automatisierungstechnik GmbH Ilsenburg erarbeitet Konzepte zur <strong>Entwicklung</strong><br />

neuartiger Stromrichter. Dabei standen Aufgaben der gr<strong>und</strong>legenden Erarbeitung für den künftigen Aufbau<br />

einer modularen Gerätetechnik im Vordergr<strong>und</strong>. Die durchgeführten Bestimmungen von<br />

Betriebsparametern <strong>und</strong> Leistungsgrenzen sind für die Dimensionierung der Bauelemente <strong>und</strong><br />

Baugruppen sowie für die Simulation der Schaltungstopologien eine wesentliche Voraussetzung.<br />

Das IAI Institut für Automatisierung <strong>und</strong> Informatik GmbH führt umfangreiche numerische<br />

Simulationen durch, in denen ermittelt wird, welcher Motortyp die besten Parameter für den vorgesehenen<br />

Einsatzfall erbringen kann. Mit Hilfe der Finite-Elemente-Methode (FEM) werden die Leistungsfähigkeit<br />

<strong>und</strong> die Abmessungen eines Radnabenmotors ermittelt. Dabei zeigt sich, dass eine kompakt gebaute,<br />

relativ kleine permanenterregte Synchronmaschinen mit Innenläufer in den Abmessungen von nur 95 x 384<br />

mm je nach Betriebsart an seiner Welle eine Leistung zwischen 62,2 kW <strong>und</strong> 124,4 kW abgeben kann.<br />

Bei den potenziellen Anwendungen der kontaktlosen induktiven Energie- <strong>und</strong> Informationsübertragung<br />

liegen die zu überbrückenden Luftspalten zwischen wenigen h<strong>und</strong>ertstel Millimetern<br />

<strong>und</strong> einigen Dezimetern. Das Spektrum der übertragbaren Leistung reicht von wenigen Milliwatt bis<br />

zu mehreren Kilowatt. Dafür sind umfangreiche Verfahren <strong>und</strong> Methoden zur Berechnung <strong>und</strong><br />

Dimensionierung <strong>unter</strong>schiedlicher magnetischer Übertragungssysteme zu entwickeln.<br />

Das Institut für Automation <strong>und</strong> Kommunikation e.V. - ifak führte im Auftrag von SAA / MAHREG hierzu<br />

intensive mathematische Modellierungen <strong>und</strong> Simulationen zur <strong>Entwicklung</strong> elektronischer Komponenten<br />

für die kontaktlose Energie- <strong>und</strong> Datenübertragung durch. Dabei wurde insbesondere die kontaktlose<br />

Übertragungstechnologie bei rotierenden Wellen <strong>unter</strong>sucht, die für die Versorgung von Piezoaktorik <strong>und</strong> -<br />

sensorik zur aktiven Schwingungsdämpfung notwendig ist.<br />

Das hierfür notwendige magnetische System besteht aus einer<br />

primärseitigen Rahmenspule <strong>und</strong> zwei sek<strong>und</strong>ärseitigen<br />

Ringspulen, deren optimale Auslegung <strong>und</strong> Wirkungsgrad durch<br />

umfangreiche Magnetsimulationen ermittelt wurden. Die<br />

verschiedenen Einflüsse der <strong>unter</strong>schiedlichen konstruktiven <strong>und</strong><br />

elektrischen Parameter <strong>und</strong> ihre Abhängigkeiten voneinander<br />

wurden <strong>unter</strong>sucht <strong>und</strong> in dem detaillierten, beiliegenden Bericht<br />

dargelegt<br />

Es konnte nachgewiesen werden, dass der Wirkungsgrad der<br />

magnetischen Anordnung in Abhängigkeit von den Übertragungsfrequenzen<br />

Werte größer 97 Prozent erreichen kann.<br />

Europäischer Fonds für<br />

Regionale <strong>Entwicklung</strong><br />

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Wirtschaft <strong>und</strong> Arbeit


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Regionale <strong>Entwicklung</strong><br />

39<br />

Konstruktive Möglichkeiten zur Steigerung der übertragbaren Leistung wurden aufgezeigt, die den<br />

praktischen Anforderungen entsprechen.<br />

Die Gr<strong>und</strong>lagen<strong>unter</strong>suchungen des ifak zeigen die technische Realisierbarkeit der kontaktlosen<br />

Energieübertragung. Die Übertragung sowohl auf rotierende als auch ruhende Anordnungen mit<br />

Luftspalten bis zu mehreren Dezimetern wurde nachgewiesen <strong>und</strong> analysiert. Damit wurden gute<br />

Voraussetzungen für die Anwendung dieser innovativen Technik für Leichtbau-Kardanwellen <strong>und</strong> im<br />

Maschinen- <strong>und</strong> Anlagenbau geschaffen.<br />

Sachsen-Anhalt Automotive / MAHREG hat umfangreiche Recherchen zu weiteren Anwendungsfeldern<br />

der kontaktlosen Energieübertragung <strong>und</strong> zur Übertragbarkeit der ENIKMA-Ergebnisse vorgenommen.<br />

Diese flossen u.a. auch in die Vorbereitung <strong>und</strong> Durchführung des KONTENDA-Workshops am 14.10.2003<br />

ein. Für die sich weiter ausweitende Variantenvielfalt im PKW-Bereich insbesondere auch getragen von<br />

zusätzlichen hochwertigen Ausstattungen bei Komfort, Sicherheit <strong>und</strong> Infotainment bietet die kontaktlose<br />

Energie- <strong>und</strong> Informationsübertragung günstige Lösungsmöglichkeiten an. Die Energieübertragung <strong>unter</strong><br />

weitgehendem Verzicht auf Trennstellen <strong>und</strong> Steckverbindungen führt zu Vereinfachungen der<br />

Montageprozesse <strong>und</strong> zur Steigerung der Modularität, Flexibilität <strong>und</strong> damit der Zuverlässigkeit der<br />

elektrischen Systeme.<br />

Im Maschinenbau reichen die Anwendungen von<br />

der Informationsübertragung von rotierenden <strong>und</strong> bewegten Aggregaten zur Zustands- <strong>und</strong><br />

Verschleißüberwachung;<br />

der Steuerung <strong>und</strong> Beeinflussung von aktiven Elementen auf bewegten Komponenten, wie z.B.<br />

Spannern, Bearbeitungsköpfen, Messtastern u. ä.;<br />

der Ansteuerung von Transportsystemen bis zu<br />

aktiven Werkzeugen zur Präzisionsbearbeitung.<br />

Mit den vielfältigen Möglichkeiten der kontaktlose Energie- <strong>und</strong> Informationsübertragung wird der<br />

Maschinenbau noch besser den Anforderungen der K<strong>und</strong>en <strong>und</strong> insbesondere der Automobilindustrie<br />

nach vollständiger Überwachung <strong>und</strong> Dokumentation der Fertigungsprozesse gerecht.<br />

ENIKMA schafft die Daten für die Optimierung <strong>und</strong> praxisorientierte Anwendung neuartiger<br />

Energieübertragungssysteme, die gerade für den Fahrzeugbau verbesserte <strong>und</strong> neue Leichtbaulösungen<br />

zulassen. Die Simulationen <strong>und</strong> deren Umsetzung im Versuchsstand zeigen die hohe Praxistauglichkeit<br />

dieses innovativen Konzeptes.<br />

Projektkoordinator:<br />

Uve Jakubke<br />

Sachsen-Anhalt Automotive e. V. - Kompetenznetz MAHREG Automotive<br />

Steinfeldstraße 3, 39179 Barleben<br />

Telefon: 039203 - 825 30<br />

Fax: 039203 - 825 39<br />

E-Mail: info@mahreg.de<br />

Internet: www.mahreg.de<br />

Ministerium für<br />

Wirtschaft <strong>und</strong> Arbeit


40<br />

Dr. Jürgen Ude, Gesellschaft für Wirtschaftsförderung Landkreis Quedlinburg mbH<br />

Kooperative <strong>Entwicklung</strong> einer Druckgießform für<br />

Aluminium-Strukturbauteile <strong>unter</strong> Anwendung von<br />

innovativen Engineering- <strong>und</strong> Simulationstechnologien<br />

einschließlich entsprechender notwendiger<br />

Weiterbildungskonzepte<br />

Modell- <strong>und</strong> Formenbau GmbH (MOFO)<br />

HARDTOP Gießereitechnologie GmbH<br />

Fraunhofer Institut für Fabrikbetrieb <strong>und</strong> -automatisierung IFF<br />

Teutloff-Bildungszentrum GmbH<br />

Landkreis Quedlinburg, Gesellschaft für Wirtschaftsförderung mbH<br />

1. Ausgangssituation <strong>und</strong> Projektziele<br />

Das Umfeld der Unternehmen der Gießerei-Branche ist heute geprägt durch die stetig steigende<br />

Komplexität, wachsende Variantenvielfalt <strong>und</strong> sich verkürzende Innovationszyklen von <strong>Produkte</strong>n, wobei<br />

diese insbesondere den individuellen K<strong>und</strong>enansprüchen gerecht <strong>und</strong> immer zuverlässiger werden<br />

müssen. Dieses stellt gerade die KMU der Gießerei-Branche vor große Probleme, die sich u.a. nur durch<br />

neue Formen der Kooperation bzw. Zusammenarbeit lösen lassen. Bei den Zulieferern der<br />

Automobilindustrie wird dieses besonders deutlich. Zulieferer müssen heute bspw. hoch komplexe<br />

Druckgießformen liefern, mit denen Bauteile produziert werden, die Ansprüchen wie "hochbelastbar",<br />

"gewichtssparend" <strong>und</strong> "hohe Festigkeit" genügen müssen. Zukünftig gehören auch <strong>Entwicklung</strong>stätigkeiten<br />

zur Realisierung von Druckgießformen zu den Tätigkeitsfeldern von Zulieferern. Die<br />

<strong>Entwicklung</strong> <strong>und</strong> Optimierung einer neuen Druckgießform erfordert heute eine Vielzahl von<br />

<strong>unter</strong>schiedlichen Partnern. Dazu gehören u.a. Modell- <strong>und</strong> Formenbauer für Konstruktion <strong>und</strong><br />

Realisierung von Druckgießformen, Servicedienstleister zur Optimierung, Simulation <strong>und</strong><br />

Konstruktions<strong>unter</strong>stützung <strong>und</strong> Demonstrationslabore zur praktischen Überprüfung von Entwurfs- <strong>und</strong><br />

Konstruktionsentscheidungen. Aber auch Bildungsdienstleister zur begleitenden Ausbildung für neue<br />

Druckgießformen können einen entsprechenden Beitrag leisten. Zur zielgerichteten <strong>und</strong> bedarfsgerechten<br />

Unterstützung von KMU mit neuen Erkenntnissen aus <strong>unter</strong>schiedlichsten wissenschaftlichen Bereichen<br />

ist ferner die Einbeziehung von Forschungspartnern erforderlich. Von diesen Forschungspartnern werden<br />

die neuen Erkenntnisse in Form <strong>innovativer</strong> <strong>Produkte</strong> <strong>und</strong> <strong>Dienstleistungen</strong> zur Verfügung gestellt.<br />

Im Rahmen dieses Modellprojektes wurde aufgezeigt, inwieweit die bisher für den Maschinen- <strong>und</strong><br />

Anlagenbau entwickelten <strong>Produkte</strong> <strong>und</strong> <strong>Dienstleistungen</strong> auf Basis von VR-Technologien auch in der<br />

Gießereibranche eingesetzt werden können. Dazu erfolgten, ausgehend von den bereits vorhandenen<br />

<strong>Produkte</strong>n <strong>und</strong> <strong>Dienstleistungen</strong>, spezielle Erweiterungen bzw. branchenspezifische Ergänzungen bzw.<br />

Anpassungen. Die <strong>Entwicklung</strong> einer Kommunikationsplattform für die Gießereibranche wurde begonnen,<br />

über die alle an einer <strong>Entwicklung</strong>, Optimierung <strong>und</strong> Erprobung von neuen gießereitechnischen <strong>Produkte</strong>n<br />

beteiligten KMU kooperativ zusammenarbeiten können. Ferner lassen sich durch einen direkten Zugriff auf<br />

die Plattform begleitende Maßnahmen zur Ausbildung von künftigem Personal frühzeitig erarbeiten. Die<br />

Basis zur Kommunikation bilden dabei virtuelle 3D-Modelle der zukünftigen <strong>Produkte</strong> (z. B. eine<br />

Druckgießform). Über diese Modelle lassen sich z. B. produktrelevante Informationen aus Sicht des<br />

Entwurfs <strong>und</strong> der Optimierung wie spezielle Parameter zur Dimensionierung effizienter austauschen.<br />

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Regionale <strong>Entwicklung</strong><br />

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Wirtschaft <strong>und</strong> Arbeit


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Regionale <strong>Entwicklung</strong><br />

41<br />

Die Validierung dieser Kommunikationsplattform erfolgte mit Hilfe einer Pilotanwendung, resultierend aus<br />

einer konkreten gießereispezifischen Entwurfsaufgabe im Netzwerk der Projektpartner. Diese waren<br />

entsprechend ihren jeweiligen Kompetenzen beteiligt:<br />

Die MOFO GmbH hat die Auswahl eines geeigneten Druckgussteiles sowie die <strong>Entwicklung</strong>, Konstruktion<br />

<strong>und</strong> Herstellung der Aluminium-Druckgießform (Modellform-Lagergehäuse) <strong>unter</strong> Einbeziehung<br />

druckgussspezifischer Parameter übernommen. Im Rahmen des Modellprojektes "VEDALSIM" waren die<br />

Voraussetzungen zu schaffen, die zu einer effektiven Anwendung der zu erzeugenden Plattform zur<br />

Konstruktion von Druckgießformen für Strukturbauteile führen. Das Lagergehäuse ist trotz seiner<br />

Kompaktheit sehr komplex, so dass alle wesentlichen Forderungen an Druckgießformen von diesem<br />

Bauteil erfüllt werden. Während der Herstellung erprobte man die günstigsten Varianten der Montage.<br />

Gleichzeitig wurden hierbei Wartungsalgorithmen <strong>und</strong> Reparaturanweisungen erarbeitet. Diese sind<br />

später bei der Anwendung der Modellform bei der Aus- <strong>und</strong> Weiterbildung von großem Nutzen.<br />

Die Hardtop GmbH fungierte als Dienstleister für verschiedene Simulationsaufgaben wie die Simulation<br />

von Temperaturverteilungen in der Druckgießform im Betriebszustand oder die Optimierung <strong>unter</strong><br />

Berücksichtigung der Versuchsdurchführungen. Anhand einer konkreten gießereispezifischen<br />

Entwurfsaufgabe wurden Simulationen des Gieß-, Erstarrungs- <strong>und</strong> Abkühlungsvorganges zu deren<br />

Optimierung für eine schnelle Überführung aus der Prototypen- in die Serienfertigung durchgeführt. Die<br />

Simulationsergebnisse wurden als Bausteine für die im Rahmen des Vorhabens zu entwickelnde neuartige<br />

Kommunikationsplattform genutzt. Gr<strong>und</strong>legende Untersuchungen ergaben ein prinzipielles Vorgehen für<br />

eine durchgängige Simulation von Druckgießprozessen. Das Gussteil erreicht einen geometrischen<br />

Zustand bei Raumtemperatur, der die gesamten komplexen Wechselwirkungen des Fertigungsprozesses<br />

wiedergibt. Simulationen zum Gieß-, Erstarrungs- <strong>und</strong> Abkühlungsprozess wurden durchgeführt. Anhand<br />

eines Beispielteiles wurde das hydrodynamische Verhalten der Schmelze während der Kammerfüllung<br />

sowie Druckbeaufschlagung durch den Gießkolben nachempf<strong>und</strong>en, wie das nachfolgende Bild zeigt.<br />

Diese Ergebnisse werden als Gr<strong>und</strong>lage zur Bestimmung optimaler Formfüllparameter genutzt.<br />

Die Ergebnisse der Simulation sind Bestandteil der entwickelten Kommunikationsplattform. Deren<br />

Gr<strong>und</strong>lage bildet die nachfolgend dargestellte gemeinsam entwickelte allgemeingültige Struktur zum<br />

Druckgießen. Sie enthält alle Informationen, die für eine durchgängige Realisierung eines<br />

Druckgießprozesses <strong>unter</strong> Berücksichtigung qualitätsbestimmender Merkmale <strong>und</strong> Maßnahmen<br />

notwendig sind.<br />

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42<br />

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Regionale <strong>Entwicklung</strong><br />

Druckgießen<br />

Druckgießverfahren Druckgießmaschine Druckgießform Druckgussteil<br />

Konstruktion<br />

Technologie Werkstoff<br />

Durch die rechnerbasierte <strong>Entwicklung</strong>sarbeit kann die fast unbegrenzte Gestaltungsfreiheit gegossener<br />

Konstruktionsbauteile in einen direkten Wettbewerbsvorteil umgesetzt werden. Ein erheblicher<br />

K<strong>und</strong>ennutzen entsteht durch den Einsatz der Simulation in der Verkürzung der <strong>Entwicklung</strong>szeit neuer<br />

<strong>Produkte</strong>, der Optimierung bereits vorhandener Bauteile <strong>und</strong> Prozesse sowie in dem Wegfall der<br />

kostenintensiven "trial and error" - <strong>Entwicklung</strong>.<br />

Die Gesellschaft für Wirtschaftsförderung LK Quedlinburg mbH betreibt ein Creativitäts- <strong>und</strong> Competenz-<br />

Centrum (CCC), in dem Untersuchungen realer Druckgießformen im Anlieferungs- <strong>und</strong> Betriebszustand<br />

durchgeführt werden können. Im Rahmen des Modellprojektes hatte das CCC die Rolle des Dienstleisters,<br />

der die Druckgießform mit den aktuellen Materialien <strong>und</strong> Parameter als reale Form testet. Gleichzeitig war<br />

CCC für die Projektkoordinierung zuständig. Die gemeinsam mit den jeweiligen Unternehmen des<br />

regionalen Innovationsclusters zu entwickelnden modellhaftenden Lösungen wie die<br />

Kommunikationsplattform <strong>und</strong> die Ausbildungskonzepte sind im Rahmen der Arbeitspakete<br />

wissenschaftlich begleitend systematisiert <strong>und</strong> verallgemeinert worden, die den Einsatz der erzielten<br />

Ergebnisse in KMU, die nicht im Modellprojekt beteiligt sind, zu ermöglichen. Durch die rechnerbasierte<br />

<strong>Entwicklung</strong>sarbeit kann die fast unbegrenzte Gestaltungsfreiheit gegossener Konstruktionsbauteile in<br />

einen direkten Wettbewerbsvorteil umgesetzt werden. Gussteile werden für industrielle Anwendungen<br />

zukünftig nur noch mit Rechner<strong>unter</strong>stützung fertigbar sein. Im Rahmen des Modellprojektes wurde<br />

aufgezeigt, dass die bisher für den Maschinen- <strong>und</strong> Anlagenbau entwickelten <strong>Produkte</strong> <strong>und</strong><br />

<strong>Dienstleistungen</strong> auf Basis von VR-Technologien auch für die Gießereibranche einsetzbar sind.<br />

Das Fraunhofer Institut für Fabrikbetrieb <strong>und</strong> -automatisierung IFF stellt modellhaft <strong>und</strong> an einem<br />

konkreten Beispiel validierte <strong>Produkte</strong> <strong>und</strong> <strong>Dienstleistungen</strong> in einer neuen, bisher nicht betrachteten,<br />

Branche bereit. Die Gießereibranche ist ein wichtiger Wirtschaftszweig in Sachsen-Anhalt, welcher in der<br />

Vergangenheit besonders durch Umstrukturierungs- <strong>und</strong> Privatisierungsprozesse betroffen war. In der<br />

Region existieren heute eine Reihe KMU, deren Wettbewerbsfähigkeit maßgeblich dadurch bestimmt wird,<br />

wie es gelingt, hochwertige technische <strong>Produkte</strong> zu entwickeln <strong>und</strong> überregional zu vermarkten. Hieraus<br />

ergeben sich neue Herausforderungen, die sich nur in Zusammenarbeit in regionalen<br />

Innovationsnetzwerken bewältigen lassen.<br />

Im Rahmen des Gesamtvorhabens stellte IFF eine modellhafte <strong>und</strong> an einem konkreten Beispiel validierte<br />

Kommunikations- <strong>und</strong> Kooperationsplattform in der bisher nicht betrachteten Gießereibranche bereit. Es<br />

wurde insbesondere aufgezeigt, wie der Einsatz von VR-Technologien auch die Wettbewerbsfähigkeit<br />

dieser KMU steigern kann. Im Projekt wurden alle notwendigen Infrastruktur-Konzepte erarbeitet, die für die<br />

Plattform erforderlich sind.<br />

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43<br />

Generell wurde bei der <strong>Entwicklung</strong> der softwaretechnischen Lösung darauf geachtet,<br />

verallgemeinerungsfähige Konzepte <strong>und</strong> Methoden einzusetzen bzw. weiterzuentwickeln. Damit ist von<br />

Beginn an die Übertragbarkeit der erzielten Projektergebnisse in anderen Unternehmen,<br />

Unternehmensbranchen <strong>und</strong> -netzwerken gesichert. Gespräche mit weiteren potenziellen K<strong>und</strong>en haben<br />

dieses bestätigt. Insbesondere wird damit die Internationalisierung der KMU, die Förderung der<br />

Zusammenarbeit in den Regionen direkt <strong>unter</strong>stützt <strong>und</strong> die Erhöhung des Images für die Region erreicht.<br />

Die folgenden Abbildungen zeigen Beispiele der realisierten Lösung.<br />

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44<br />

Die Teutloff - Bildungszentrum GmbH hat spezifische Ausbildungs- <strong>und</strong> Qualifizierungskonzepte für<br />

<strong>Entwicklung</strong>s-, Bedien-, Instandhaltungs- <strong>und</strong> Servicepersonal sowie Selbstlernmaterialien zur<br />

Durchführung von Qualifizierungsmaßnahmen im Bereich Druckguss <strong>und</strong> den damit verb<strong>und</strong>enen<br />

Werkzeugbau erstellt. Damit wird in einer Lernplattform für theoretisches Fachwissen im Zusammenhang<br />

mit der konkreten Problemstellung der Entwurfsaufgabe bereitgestellt. Die Kommunikations- <strong>und</strong><br />

Lernplattform verbindet die<br />

aus der <strong>Entwicklung</strong> eines<br />

Prototyps gewonnenen Erkenntnisse<br />

mit den allgemeingültigenWissensmodulen<br />

in einem so genannten<br />

Wissensbaum. Die Wissensmodule<br />

bieten alle Möglichkeiten<br />

für durch den<br />

Lebensprozess der Plattform<br />

bedingte Erweiterungen, so<br />

dass auch weiterhin neu<br />

gewonnene Erkenntnisse <strong>und</strong><br />

Fachinformationen eingepflegt<br />

werden können. Das<br />

Konzept der Wissensmodule baut auf der Verwendung von Informationen in Form von Texten, Bildern,<br />

Videos auf. Das Konzept zur Qualifizierung zeitnah zur <strong>Entwicklung</strong> eines Prototypen verwendet<br />

Wissenstouren, in denen der Lernende durch die besondere Problemstellung einer Neuentwicklung durch<br />

das System <strong>unter</strong> Verwendung der Informationen aus der Prototypenentwicklung <strong>und</strong> den allgemein<br />

gültigen Wissensmodulen geführt wird.<br />

Die Konzeption von Qualifizierungsmaßnahmen <strong>und</strong> Selbstlernmitteln für den konkreten Fall der<br />

<strong>Entwicklung</strong> einer Druckgussform lassen sich auch für andere gießereitechnologische Bereiche einsetzen.<br />

Über die Durchführung von Qualifizierungsmaßnahmen <strong>unter</strong> der Verwendung der Kommunikations- <strong>und</strong><br />

Lernplattform ist die Verbreitung der Ergebnisse aus dem Projekt sichergestellt. Besonders ist der<br />

Synergieeffekt der Bereiche Prototypenentwicklung <strong>und</strong> Qualifizierung des Personals in dem betreffenden<br />

Produktionsbereich hervorzuheben, welche zu einer raschen, nahezu zeitgleichen Umsetzung neuer<br />

Erkenntnisse im Unternehmen führen. Hier liegen die Vorteile der im Projekt realisierten Kommunikations-<br />

<strong>und</strong> Lernplattform für KMU <strong>und</strong> deren Mitarbeiter.<br />

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2. Projektablauf<br />

Es wurden 9 Arbeitspakete bearbeitet <strong>und</strong> realisiert:<br />

Nr. Arbeitspaket<br />

1 Projekteinführung<br />

2 Analyse der ingenieurtechnischen <strong>Entwicklung</strong>sprozesse der Gießereibranche<br />

3 Spezifikation <strong>und</strong> Modellierung der Beispiel - Druckgießform<br />

4 Entwurf, Spezifikation <strong>und</strong> Implementierung der Kommunikationsplattform<br />

5 Installation <strong>und</strong> Einführung der Kommunikationsplattform<br />

6 Anwendung <strong>und</strong> Testung der Kommunikationsplattform<br />

7 Evaluierung <strong>und</strong> Auswertung der gezielten Ergebnisse<br />

8 Ausbildungs- <strong>und</strong> Qualifizierungstransfer, Verbreitung<br />

9 Projektkoordination<br />

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45<br />

3. Ergebnisse<br />

Die erzielten Ergebnisse des Modellprojektes sind wie folgt zusammenzufassen:<br />

modellhafte <strong>und</strong> an einem konkreten Beispiel validierte neue <strong>Produkte</strong> <strong>und</strong> <strong>Dienstleistungen</strong> in der<br />

bisher nicht betrachteten Gießereibranche<br />

Beispiel für den Einsatz von innovativen IuK- Technologien zur Steigerung der Wettbewerbsfähigkeit<br />

von KMU<br />

<strong>Entwicklung</strong> einer innovativen Kommunikationsplattform als "Vermittler" besonders in der Giessereibranche,<br />

welche die Zusammenarbeit zwischen <strong>unter</strong>schiedlichsten KMU, die alle an einem<br />

gemeinsamen Produkt arbeiten, fördert<br />

Erarbeitung aller notwendigen IT- Konzepte, -Methoden <strong>und</strong> -Werkzeuge für die<br />

Kommunikationsplattform <strong>und</strong> aller bei den jeweiligen Partner erforderlichen Ausbildungs- <strong>und</strong><br />

Qualifizierungskonzepte<br />

Bereitstellung von verallgemeinerten Konzepten, Methoden <strong>und</strong> Technologien, die unabhängig<br />

von konkreten Unternehmen <strong>und</strong> Anwendungsfällen realisiert werden<br />

Schaffung neuer Potentiale für Arbeitsplätze in interdisziplinären Bereichen wie<br />

Informationstechnik, Maschinenbau oder Gießereibranche<br />

Ergebnisse sind Ausgangspunkt für weiterführende F & E- <strong>und</strong> andere Industrieprojekte sowohl im<br />

regionalen <strong>und</strong> nationalen als auch im internationalen Kontext<br />

ökonomische Relevanz durch Einsparung von Personal in der Fertigung <strong>und</strong> für die <strong>Entwicklung</strong><br />

der Modelllösung, durch Einsparung von Material, von Betriebs- <strong>und</strong> Hilfsstoffen sowie von<br />

Energie<br />

Zusammenfassend wird eingeschätzt, dass ein Imagegewinn, eine Rationalisierung von Prozessen, ein<br />

effizienterer Einsatz von Material <strong>und</strong> eine präzisere Kostenplanung als Ergebnis zur Verfügung stehen. Ein<br />

verbessertes Preis-Leistungs-Verhältnis, eine Erhöhung der Wertschöpfung <strong>und</strong> der Einsatz von modernen,<br />

innovativen IT- Technologien wurden möglich. Die Netzwerkszusammenarbeit reduziert die<br />

<strong>Entwicklung</strong>szeiten bei gleichzeitig beherrschbarer größerer Komplexität als entscheidender Wettbewerbsfaktor.<br />

Der K<strong>und</strong>ennutzen besteht in einem erhöhten Vertrauen in die Zuverlässigkeit der<br />

<strong>Produkte</strong>, in einer höheren Qualität der <strong>Produkte</strong>, in verringerten Betriebskosten von <strong>Produkte</strong>n.<br />

Projektkoordinator:<br />

Dr. Jürgen Ude<br />

Gesellschaft für Wirtschaftsförderung Landkreis Quedlinburg mbH<br />

Friederikenstraße 14b, 06493 Harzgerode<br />

Telefon: 039484 - 727 100<br />

Fax: 039484 - 727 101<br />

E-Mail: ude@ccc-harzgerode.de<br />

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46<br />

Dr. Klaus Hoffmann, POLYKUM e. V.<br />

<strong>Entwicklung</strong> eines bipolaren Innovationsclusters aus<br />

Unternehmen <strong>und</strong> Forschungseinrichtungen zur Förderung<br />

der Nutzung der innovativen strukturprägenden<br />

Infrastrukturmaßnahme "Fraunhofer-Demonstrationszentrum<br />

für Polymersynthesen”<br />

POLYKUM - Fördergemeinschaft für Polymerentwicklung <strong>und</strong> Kunststofftechnik in<br />

Mitteldeutschland e. V.<br />

IKTR - Institut für Kunststofftechnologie <strong>und</strong> -recycling e. V.<br />

RCS GmbH Real Componenten <strong>und</strong> Systeme<br />

1. Projektansatz<br />

Um das Projekt zu realisieren wurde die "Fördergemeinschaft für Polymerentwicklung <strong>und</strong><br />

Kunststofftechnik in Mitteldeutschland POLYKUM” gegründet. Mit ihrer Hilfe gelang es, das "Mitteldeutsche<br />

Kunststoffnetzwerk" aufzubauen, denn nur aus einem solchen Netzwerk heraus lässt sich die potentielle<br />

Nutzung des im Bau befindlichen Fraunhofer Demonstrationszentrums organisieren. Die Interessenlage<br />

der Kunststoffindustrie am Kunststoffnetzwerk in den drei Ländern Sachsen-Anhalt, Sachsen <strong>und</strong><br />

Thüringen lässt sich wie folgt zusammenfassen:<br />

Schaffung von Kontakten<br />

Informationsbedarf<br />

Unterstützung bei der Nutzung der Förderpolitik<br />

Im Vordergr<strong>und</strong> stand dabei die Aufgabe, durch Zusammenarbeit von Industrie <strong>und</strong> Wissenschaft<br />

Innovationen zu fördern, diese zu Projekten zu führen <strong>und</strong> durch Zusammenarbeit zur Leistungssteigerung<br />

zu kommen <strong>und</strong> auch schwächeren KMU zu helfen.<br />

2. Verlauf des Projektes / Thematische Schwerpunkte<br />

Das Mitteldeutsche Kunststoffnetzwerk ist ein "loses" Netzwerk <strong>und</strong> Polykum als eingetragener Verein organisiert<br />

mit Hilfe seiner Geschäftsstelle die Zusammenarbeit der Netzwerkelemente. Eine besondere Rolle<br />

spielen dabei Innovationszentren, weil sie in Gemeinsamkeit mit den Betrieben über die Kette Ideen ---><br />

Innovationen ---> Projekte zur <strong>Entwicklung</strong> neuer Erzeugnisse beitragen. Ganz wichtig innerhalb des<br />

Netzwerkes sind Kontakte, die Informationen vermitteln <strong>und</strong> zur Bildung von Kooperationen führen.<br />

Thematische Schwerpunkte der Arbeit sind:<br />

Neue Materialien, Modifizierung von Basispolymeren<br />

Faserverb<strong>und</strong>e auf Basis C-Fasern <strong>und</strong> nachwachsender Rohstoffe<br />

Leichtbau-Verb<strong>und</strong>werkstoffe, Polymere für Medizintechnik<br />

Neue Verbindungsverfahren für Kunststoffteile, Hybridverbindungen,<br />

Polymere <strong>und</strong> Verfahren für Mikrosystemtechnik <strong>und</strong> Mikrospritzguss, Nanotechnologie<br />

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47<br />

Die Arbeitsweise der Fördergemeinschaft im Rahmen des Mitteldeutschen Kunststoffnetzwerkes ist wie<br />

folgt konzipiert:<br />

Die Leistungen, die die Fördergemeinschaft für das Kunststoffnetzwerk bringt, lassen sich wie folgt<br />

darstellen:<br />

Vermittlung von Kontakten zwischen Unternehmen <strong>und</strong> wissenschaftlichen Einrichtungen<br />

Vermittlung von Kontakten zwischen den KMU zur <strong>Entwicklung</strong> von Kooperationen<br />

Bedarfsanalyse an F&E-Kooperationsbeziehungen - Anregung neuer Projekte <strong>und</strong> Cluster<br />

Erstellung eines Informationskataloges zu Arbeitsfeldern der wiss. Einrichtungen, Universitäten<br />

<strong>und</strong> Fachhochschulen auf dem Polymersektor - Versuch einer Aufgabenabstimmung<br />

Schaffung eines Übersichtskataloges zu vorhandenen Prüf- <strong>und</strong> Analysetechniken <strong>unter</strong> dem<br />

Aspekt:<br />

---> Bestandsanalyse<br />

---> Vergleichbarkeit<br />

---> Einmaligkeit<br />

Unterstützung von Innovationsclustern bei Suche nach Fördermöglichkeiten, insbesondere bei<br />

LänderübergreifendenVerb<strong>und</strong>projekten<br />

Unterstützung regionaler KMU bei Gestaltung von Lieferbeziehungen mit Groß<strong>unter</strong>nehmen (z. B.<br />

Automobilbau) - Vermittlung von Partnern <strong>und</strong> Geschäftskontakten<br />

Erstellung einer Kommunikationsbasis <strong>unter</strong> Nutzung des Internet im<br />

Kunststoffnetzwerk<br />

Lobby-Arbeit für die KMU in den Verbänden <strong>und</strong> Kontakthilfe zu den<br />

Ministerien der Länder<br />

Unterstützung von KMU bei der Antragstellung für Fördermittel<br />

Unterstützung der auf dem Gebiet der Polymere arbeitenden regionalen TGZ bei der strategischen<br />

Schwerpunktsetzung sowie der Akquisition von Nutzern<br />

3. Workshops als geeignetes Mittel für Wissens- <strong>und</strong> Technologietransfer sowie Kontaktvermittlung<br />

Im Laufe der Arbeit stellte sich heraus, dass die Durchführung von Workshops zu wichtigen<br />

wissenschaftlichen <strong>und</strong> technologischen Problemen ein sehr geeignetes Mittel ist, um Industriebetriebe<br />

<strong>und</strong> Wissenschaft zusammenzuführen. Zu diesem Zweck wurden die KMU befragt, an welchen Themen<br />

besonderes Interesse besteht. Die wissenschaftlichen Einrichtungen wurden befragt, auf welchen<br />

Gebieten weit fortgeschrittene wissenschaftliche Leistungen vorliegen, die sich zur Überführung in den<br />

industriellen Maßstab eignen. Aus diesen Befragungen ergaben sich Themen, die sich gut mit den<br />

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48<br />

Innovationsfeldern deckten, die unserem postulierten <strong>Entwicklung</strong>skonzept entsprachen. Die<br />

Zusammenstellung ergab 12 Themenkomplexe:<br />

Nr. Workshop-Themen<br />

1 Langfaserverb<strong>und</strong>e auf Basis nachwachsender Rohstoffe (Thermoplaste <strong>und</strong> Duroplaste)<br />

2 Einsatz von Nanocomposites - Stand der industriellen <strong>Entwicklung</strong><br />

3 Reaktive Compo<strong>und</strong>ierung - Thermoplastische Elastomere<br />

4 Verbesserung von PO-Abfällen durch reaktive Compo<strong>und</strong>ierung<br />

5 Eigenverstärkung von Polyolefinen mit dem Ziel der Substitution von Glasfasern<br />

6 Erweiterter Einsatz von Polymerbeton<br />

7 Kunststoffeinsatz in der Automobilindustrie<br />

8 Vorbereitung der Nutzung des Fraunhofer Demonstrationszentrums für Polymersynthese <strong>und</strong><br />

Polymerverarbeitung<br />

9 Möglichkeiten zur Zähigkeitssteigerung von Thermoplasten<br />

10 Verbesserung der Marktchancen durch Einsatz kreislauffähiger Werkstoffe/verstärkter Einsatz von<br />

Polyolefinen<br />

11 Werkstoffe für biomedizinische Anwendungen<br />

12 Charakterisierung <strong>und</strong> Zertifizierung von Finalerzeugnissen (z. B. Prüftechnik)<br />

Diese Themenkomplexe wurden den Industriebetrieben mit der Bitte zugesandt, die Themen anzukreuzen,<br />

die für die Betriebe von Interesse sind. Hierzu werden Workshops organisiert. Die Durchführung <strong>und</strong> der<br />

Ablauf der Workshops bestätigte die Richtigkeit des eingeschlagenen Weges. Durchschnittlich 3-5<br />

Vortragende standen jeweils 10-20 Zuhörern gegenüber. Den praxisnahen Vorträgen folgte in der Regel<br />

eine ausgiebige Diskussion. Die Pausen wurden zum näheren Kennen lernen <strong>und</strong> zur Anknüpfung oder<br />

Vertiefung von Kontakten genutzt. Berührungsängste zwischen KMU <strong>und</strong> Wissenschaft wurden<br />

überw<strong>und</strong>en <strong>und</strong> Voraussetzungen für vertieftes Kennen lernen <strong>und</strong> Anschiebung von Projekten<br />

geschaffen. Die bisherige Auswertung dieser Veranstaltungen ergab, dass hiermit das geeignete Mittel zur<br />

Kontaktvermittlung zwischen Wissenschaft <strong>und</strong> Produktionsbetrieben, zwischen Produktionsbetrieben<br />

ähnlicher Interessenlagen <strong>unter</strong>einander (durch Besuch der gleichen wissenschaftlichen Thematik) <strong>und</strong><br />

zwischen den wissenschaftlichen Einrichtungen, die auf gleichen Themenfeldern arbeiten, gef<strong>und</strong>en<br />

wurde. Es war <strong>und</strong> ist aber auch eine typische Erscheinung, dass KMU im Nachhinein, nachdem das<br />

Gehörte verarbeitet wurde, in der Geschäftsstelle anrufen <strong>und</strong> sich beraten lassen, welche<br />

wissenschaftlichen Einrichtungen für das bei ihnen anstehende Problem als Partner am besten geeignet<br />

wäre. Die Geschäftsstelle macht dann Vorschläge <strong>und</strong> organisiert Zusammenkünfte. Resultierend aus der<br />

guten Resonanz der Workshops wurden bereits 18 weitere Themen zur Weiterführung der Workshops<br />

vorgeschlagen. Aufgabe von Polykum ist hierbei Projekte anzuregen <strong>und</strong> den Projektbeginn zu befördern,<br />

das heißt Wissens- <strong>und</strong> Technologietransfer zu befördern. Das ist in einer Vielzahl von Fällen gelungen.<br />

Öffentlichkeitsarbeit <strong>und</strong> Internetauftritt<br />

Der Internetauftritt von POLYKUM e.V. wurde als Informationsplattform für das Mitteldeutsche<br />

Kunststoffnetzwerk konzipiert <strong>und</strong> gestaltet. Dazu gehören Webseiten u. a. zu unseren Zielen <strong>und</strong><br />

Aufgaben <strong>und</strong> unserem Mitgliederstand. Wir geben dort eigene Veranstaltungen, Aktivitäten des<br />

Netzwerkes, Termine unserer Mitglieder (Tagungen, Weiterbildungsveranstaltungen) <strong>und</strong> aktuelle<br />

Neuigkeiten bekannt. Eine Datenbank mit umfangreichen Informationen über das Forschungs- <strong>und</strong><br />

Serviceprofil <strong>und</strong> die Prüf-, Mess- <strong>und</strong> Analysetechnik von Instituten, Hochschulen <strong>und</strong> Dienstleistern des<br />

mitteldeutschen Kunststoffnetzwerkes wurde aufgebaut. Diese Datenbank soll einerseits bei der Suche<br />

nach Standard- <strong>und</strong> Spezialprüfverfahren, aber auch bei der Suche nach geeigneten wissenschaftlichen<br />

Partnern behilflich sein <strong>und</strong> ist für alle Firmen <strong>und</strong> Interessenten zugänglich. Der Internetauftritt von<br />

Polykum hat sich bisher als sehr erfolgreich gestaltet. In den letzten Monaten waren 8000 bis 10.000<br />

Anfragen pro Monat zu verzeichnen.<br />

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Regionale <strong>Entwicklung</strong><br />

49<br />

Ausblick auf die weitere Arbeit von Polykum<br />

Das Fraunhofer Demonstrationszentrum für Polymersynthese <strong>und</strong> Polymerverarbeitung wird Anfang 2005<br />

seine Arbeit aufnehmen. Das ist ein Meilenstein auf dem Weg der Erweiterung von Forschungskapazitäten<br />

für die polymerherstellende <strong>und</strong> verarbeitende Industrie. Polykum kommt hier die Aufgabe zu, einen Beitrag<br />

zur Nutzung dieser Kapazitäten zu leisten. Dabei gilt es insbesondere, den kleinen <strong>und</strong> mittleren<br />

Unternehmen dieses Zentrum zugänglich zu machen <strong>und</strong> die Hemmschwelle vieler Unternehmen<br />

bezüglich Zusammenarbeit mit der Wissenschaft zu überwinden. Von besonderer Bedeutung ist die<br />

Einbeziehung des wissenschaftlichen Umfeldes in diesen Prozess. Das Demonstrationszentrum ist<br />

vorwiegend mit industriekompatiblen Pilotanlagen ausgerüstet <strong>und</strong> kann sich von der personellen Seite nur<br />

mit einigen Schwerpunktthemen wissenschaftlich auseinandersetzen. Da aber ein großer Teil der auch<br />

erforderlichen kleintechnischen Ausrüstungen <strong>und</strong> eine Vielzahl von Mess- <strong>und</strong> Analysegeräten bei den<br />

umliegenden Universitäten, Hochschulen <strong>und</strong> außeruniversitären Einrichtungen vorhanden sind, kommt<br />

der Einbeziehung dieser Potentiale eine entscheidende Rolle bei der erfolgreichen Umsetzung des<br />

Konzeptes des Demonstrationszentrums zu. Diese Bündelung aktiv zu befördern, sieht Polykum e. V. als<br />

eine seiner wichtigsten Aufgaben an. Aus der Organisation dieses Prozesses, die auf die Dauer nicht<br />

unentgeltlich erfolgen kann, muss ein wesentlicher Teil der Eigenmittel zur Finanzierung von Polykum<br />

gewonnen werden.<br />

Ein Ziel der Projektarbeit im Demozentrum ist auch die <strong>Entwicklung</strong> von Unternehmensneugründungen.<br />

Von besonderer Bedeutung ist auch die Zusammenarbeit mit den Chemieparks <strong>und</strong> ihrem Netzwerk<br />

CeChemNet. Den dort angesiedelten Unternehmen, die auf dem Polymersektor arbeiten, wird verstärkt die<br />

Hilfe der Fördergemeinschaft bei ihrer Erzeugnis- <strong>und</strong> Technologieentwicklung sowie bei der Vermittlung<br />

von Kooperationsbeziehungen angeboten. Ein besonderer Schwerpunkt sind die Zuliefernetzwerke für die<br />

Automobilindustrie. In Sachsen gibt es das AMZ/K - für Kunststoffverarbeiter im Rahmen des sächsischen<br />

AMZ. In Thüringen gibt es das Netzwerk der Automobilzulieferer Thüringen e. V, welches vorwiegend auf<br />

Metallteile orientiert ist. Polymermat prüft zurzeit, wie die Kunststoffverarbeiter hier sinnvollerweise<br />

organisiert werden. In Sachsen-Anhalt gibt es das Automobilzuliefernetzwerk MAHREG. Es ist vereinbart,<br />

das im Rahmen von MAHREG eine Sparte Kunststoffe <strong>unter</strong> Leitung von Polykum gegründet wird (ähnlich<br />

AMZ/K in Sachsen), in der der Erfahrungsaustausch, die Kooperation <strong>und</strong> vor allem der Kontakt zur<br />

Wissenschaft auf diesem Fachgebiet organisiert werden. Das Anliegen von Polykum ist es, diese dann<br />

existierenden 3 Automobil-Zuliefernetzwerke/Kunststoffe in Kontakt zu bringen <strong>und</strong> Kooperationen<br />

zwischen den in der Regel recht kleinen Zulieferern anzuregen, was zu einer Erhöhung ihrer<br />

Wettbewerbsfähigkeit auch im internationalen Maßstab führt. Über die Grenzen Mitteldeutschlands hinaus<br />

gibt es schon gute Kooperationen mit dem WIP- Wissen- <strong>und</strong> Innovationsnetzwerk Polymertechnik - in<br />

Niedersachsen sowie mit dem Kunststoff-Cluster Oberösterreich in Linz. Letzteres existiert seit 5 Jahren,<br />

hat ca. 250 Mitglieder <strong>und</strong> große Erfahrungen in der Netzwerkarbeit. In diesem Sinne werden sich die<br />

Kooperationen über unsere gegenwärtigen Grenzen hinaus insbesondere nach Osten entwickeln.<br />

Projektkoordinator:<br />

Dr. Klaus Hoffmann<br />

POLYKUM e. V.<br />

Theodor-Lieser-Straße 2, 06120 Halle<br />

Telefon: 0345 - 292 85 26<br />

Fax: 0345 - 292 85 49<br />

E-Mail: polykum@web.de<br />

Internet: www.polykum.de<br />

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50<br />

Andreas Hiltermann, InfraLeuna Infrastruktur <strong>und</strong> Service GmbH<br />

Peggy Padur, isw Gesellschaft für wissenschaftliche Beratung <strong>und</strong> Dienstleistung mbH<br />

CeChemNet - Erfolgreiches regionales <strong>und</strong> internationales<br />

Chemiepark - Netzwerk für die Industrie, den Anlagenbau<br />

sowie relevante Dienstleister <strong>und</strong> anderer Institutionen<br />

CeChemNet - Central European Chemical Network - koordiniert durch die isw GmbH<br />

InfraLeuna Infrastruktur <strong>und</strong> Service GmbH<br />

Buna Sow Leuna Olefinverb<strong>und</strong> GmbH (BSL)<br />

P-D Chemiepark Bitterfeld Wolfen GmbH<br />

ZSG Zeitzer Standortgesellschaft mbH<br />

Bildungsverb<strong>und</strong> Chemie <strong>und</strong> Technik e. V.<br />

isw Gesellschaft für wissenschaftliche Beratung <strong>und</strong> Dienstleistung mbH<br />

SKW Stickstoffwerke Piesteritz GmbH<br />

Die Chemische Industrie ist eines der strukturprägenden Cluster Sachsen-Anhalts. Unternehmen der<br />

Chemie, spezialisierte Dienstleister, Wissenschafts- <strong>und</strong> Forschungseinrichtungen sowie auf die Chemie<br />

ausgerichtete Bildungseinrichtungen prägen ein regionales Netzwerk, das weitgehend die<br />

Zukunftsfähigkeit des Landes beeinflusst. Die <strong>Entwicklung</strong> der Chemischen Industrie konzentriert sich<br />

vorrangig an den großen<br />

traditionellen Chemiestandorten.<br />

Jeder dieser Standorte<br />

zeichnet sich durch spezifische<br />

<strong>Entwicklung</strong>smuster<br />

aus, die auf die Eigenarten<br />

des jeweiligen Privatisierungsprozesseszurückzuführen<br />

sind. Im Ergebnis von<br />

Umstrukturierung <strong>und</strong> <strong>Entwicklung</strong><br />

der Standorte in den<br />

letzten zehn bis zwölf Jahren<br />

entstand ein typisches Knowhow<br />

zur Bewältigung komplexer<br />

Prozesse der Restrukturierung<br />

der Standorte. Diese<br />

Kompetenzen wurden vorher<br />

nur ansatzweise systematisch herausgearbeitet <strong>und</strong> dargestellt. Ebenso hatte der Erfahrungsaustausch<br />

zwischen den Chemieparks trotz erster Ansätze - wie Konferenzen etc. - noch nicht die Qualität erreicht,<br />

dass "best-practice-Lösungen" gezielt in den internationalen Know-how-Transfer integriert werden<br />

könnten. Das Projekt CeChemNet orientiert auf die <strong>Entwicklung</strong> spezifischer Kompetenzen bzw.<br />

Innovationspotenziale, die den Aktivitäten zum Aufbau eines Netzwerkes von Chemieparkgesellschaften<br />

eine neue Qualität in der <strong>Entwicklung</strong> des Innovationsclusters Chemie / Kunststoffverarbeitung bewirkten.<br />

Die bestehenden Kompetenzen bzw. innovativen Potenziale wurden zur stärkeren Einbindung in den<br />

internationalen Erfahrungsaustausch zuvor nur ungenügend genutzt.<br />

Europäischer Fonds für<br />

Regionale <strong>Entwicklung</strong><br />

Ministerium für<br />

Wirtschaft <strong>und</strong> Arbeit


Europäischer Fonds für<br />

Regionale <strong>Entwicklung</strong><br />

51<br />

Das steht im Gegensatz zu den aktuellen Bedarfen - insbesondere der neuen mittel- <strong>und</strong> osteuropäischen<br />

EU-Länder - Erfahrungswissen über praktische Lösungen im Restrukturierungsprozess von Industriestandorten<br />

<strong>unter</strong> den konkreten Bedingungen des Transformationsprozesses zu erlangen. Hierbei<br />

stehen nicht allein technische <strong>und</strong> organisatorische Fragen im Mittelpunkt. Vielmehr hat das vorhandene<br />

Know-how in Bereichen wie <strong>Entwicklung</strong> von Humanressourcen, Ökologie bis hin zu Wissen über den<br />

integrierten Einsatz von B<strong>und</strong>es-, Landes- <strong>und</strong> EU-Mitteln auf Industriestandorten einen hohen Stellenwert<br />

für die Beitrittsstaaten der EU.<br />

Im Mittelpunkt des im Rahmen<br />

der "Innovativen Maßnahmen<br />

des EFRE" geförderten Projektes<br />

standen neben der<br />

Kompetenzaufbereitung die<br />

Darstellung der Kompetenzen<br />

in Modulen, die miteinander<br />

kombiniert werden können, die<br />

<strong>Entwicklung</strong> der Zusammenarbeit<br />

zwischen den Chemieparks<br />

selbst, der Erfahrungsaustausch<br />

über "best-practice-<br />

Lösungen" sowie die Nutzung<br />

von Kompetenzen der anderen<br />

Chemieparks. Die <strong>Entwicklung</strong><br />

gemeinsamer Lösungsansätze<br />

<strong>und</strong> die gezielte Aufarbeitung<br />

von Kompetenzen<br />

bedeuten letztlich eine neue Qualität bei der <strong>Entwicklung</strong> <strong>innovativer</strong> <strong>Dienstleistungen</strong> bzw. eines<br />

praxisorientierten Wissensmanagements. Hierdurch können die Standortgesellschaften neue<br />

Tätigkeitsfelder erschließen. Gleichzeitig wurde eine Basis geschaffen, um über verstärkte Synergien<br />

zwischen den Unternehmen Produktivitätspotenziale zu entwickeln, die zu einer Erhöhung der<br />

Wettbewerbsfähigkeit insbesondere von KMU beitragen können.<br />

“CeChemNet - Central European Chemical Network" ist ein Netzwerk der Chemischen Industrie Sachsen-<br />

Anhalts <strong>und</strong> darüber hinaus Mitteldeutschlands zur Ausprägung von Kompetenzen des<br />

Chemieparkmanagements <strong>und</strong> der modulhaften Anwendbarkeit im Rahmen internationaler<br />

Netzwerkstrukturen. Die Chemieparks des Landes kooperieren auf spezifischen Feldern des Standortmanagements.<br />

Neben dem Erfahrungsaustausch ist es den Chemieparkgesellschaften gelungen, stärker<br />

im Verb<strong>und</strong> - gemeinsam nach außen - aufzutreten. Hierdurch wurden ihre Fähigkeiten zur Wahrnehmung<br />

interregionaler Kooperationen wesentlich erhöht. Die Kompetenzen konnten in einem kontinuierlichen<br />

gegenseitigen Erfahrungsaustausch systematisch herausgearbeitet <strong>und</strong> dargestellt werden. Über die<br />

spezifisch geschaffene Projektstruktur <strong>und</strong> -organisation (siehe Abbildung) wurde eine neue Qualität der<br />

Zusammenarbeit der Standorte <strong>und</strong> Unternehmen des Clusters Chemie erreicht. Im Rahmen der<br />

projektbezogen gebildeten 11 Modularbeitsgruppen zur thematischen Aufarbeitung des umfangreichen<br />

Know-how, waren insgesamt 100 Akteure auf der Arbeitsebene der beteiligten Projektpartner involviert. In<br />

jedem Modulteam arbeiteten jeweils 7 bis 10 Fachexperten der Chemieparks themenspezifisch<br />

zusammen. Im Rahmen der Arbeiten in den einzelnen Modulteams ergaben sich eine Reihe von<br />

spezifischen, zum Teil neuen Querverbindungen <strong>und</strong> Synergien zwischen den elf thematischen<br />

Arbeitsgruppen.<br />

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Wirtschaft <strong>und</strong> Arbeit


52<br />

Ein Moderationsteam diente zur Unterstützung <strong>und</strong> Organisation der Know-how-Aufarbeitung <strong>und</strong> zur<br />

Identifizierung von solchen fachspezifischen Schnittmengen. Im Rahmen des Programms "Innovative<br />

Maßnahmen des EFRE" ist es gelungen, die Chemieparks Sachsen-Anhalts als attraktive Träger von<br />

Know-how <strong>und</strong> innovativen Dienstleistungsangeboten zunehmend in internationalen Kooperationsstrukturen<br />

zu etablieren. Hierzu dient auch die zunehmende Einbindung der Chemieparks mit ihrem Know-how<br />

in internationale Netzwerkstrukturen - insbesondere jedoch in die Zusammenarbeit europäischer Chemieregionen.<br />

Schwerpunkte des auf den Aufbau interregionaler Kooperationen ausgerichteten Handelns bestanden<br />

in der<br />

Erarbeitung eines Leistungskataloges (best-practice-Ansätze) <strong>und</strong> Aufbau einer Kompetenzplattform<br />

Chemieparks / <strong>Entwicklung</strong> neuer <strong>innovativer</strong> <strong>Dienstleistungen</strong> / Applizierbarkeit auf<br />

andere Industriestandorte / Branchen<br />

Einbringung von Kompetenzen in internationale Partnerschaften / Vertiefung der Einbindung der<br />

Unternehmen in internationale Arbeitsteilung<br />

Auslotung neuer <strong>innovativer</strong> Geschäftsfelder auf internationaler Ebene - Neue Qualität bei der<br />

internationalen Zusammenarbeit von Chemieparks<br />

Zusammenarbeit mit Standorten, Unternehmen <strong>und</strong> Institutionen aus anderen Ländern,<br />

insbesondere aus den neuen EU-Ostländern.<br />

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Regionale <strong>Entwicklung</strong><br />

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Wirtschaft <strong>und</strong> Arbeit


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Regionale <strong>Entwicklung</strong><br />

53<br />

Für die <strong>Entwicklung</strong> interregionaler Kooperationen sowie für den Erfahrungsaustausch zu "best-practice-<br />

Lösungen" lassen sich folgende allgemeine Schlussfolgerungen ziehen:<br />

Die "best-practice-Lösungen" sind im hohen Maße verallgemeinerungsfähig (applizierbar auf<br />

andere Industriestandorte / Branchen). Sie sind für einen Know-how-Transfer im europäischen<br />

Maßstab eine ausgezeichnete Basis.<br />

Die herausgearbeiteten Kompetenzen (z. B. Schwerpunkte: Altlastensanierung, Infrastrukturerneuerung,<br />

Finanzierungsansätze) stießen auf großes Interesse. Sie wurden im Rahmen<br />

internationaler Fachkongresse (1. <strong>und</strong> 2. Kongress europäischer Chemieregionen), Workshops<br />

<strong>und</strong> Präsentationen im Ausland (Polen: Tarnow, Masowien, Tschechien: Prag, Pilzen; Italien:<br />

Lombardei; Österreich: Oberösterreich) vorgestellt.<br />

Die entwickelten Kontakte bieten Ansatzpunkte für den weiteren konkreten Erfahrungsaustausch.<br />

Das wurde vor allem bei den Besuchen verschiedener ausländischer Delegationen an den<br />

Chemiestandorten Sachsen-Anhalts deutlich <strong>und</strong> insbesondere von den neuen EU-<br />

Beitrittsländern signalisiert.<br />

Darüber hinaus wurden erste internationale Kontakte über die Standorte / über die Unternehmen<br />

zu anderen Branchen / Clustern hergestellt (z. B. Kunststoffcluster Oberösterreich, Autocluster<br />

Wales u. a.) <strong>und</strong> als Basis für weitere Kontakte bzw. zur Anbahnung von Kooperationen zwischen<br />

den Unternehmen entwickelt.<br />

Wesentliche Schwerpunkte beim Aufbau interregionaler Kontakte im Rahmen der Einbindung von<br />

Arbeitsergebnissen von CeChemNet <strong>und</strong> Polykum in internationale Veranstaltungen waren:<br />

1. Europäischer Kongress der Chemieregionen in Brüssel am 21. Mai 2003<br />

Offizieller Besuch des B<strong>und</strong>esratspräsidenten / Ministerpräsidenten Sachsen-Anhalts Herrn Prof.<br />

Dr. W. Böhmer am 07.10.2003 in Prag <strong>und</strong> am 13.10.2003 in Polen / Masowien<br />

2. Europäischer Kongress der Chemieregionen in Sachsen-Anhalt, Halle 5./6. Februar 2004<br />

CeChemNet als ein regionaler Partner im Netzwerk europäischer Chemieregionen ECRN<br />

CeChemNet - Mitwirkung in europäischen Projekten wie SERVPARK, REACH, Interreg.<br />

Durch die Modellprojekte im Innovationscluster Chemie / Kunststoffverarbeitung konnte eine deutliche<br />

Qualitätssteigerung im Zusammenhang mit der <strong>Entwicklung</strong> interregionaler Kontakte erzielt werden.<br />

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54<br />

Die Unterzeichnung der Kooperationsvereinbarung Sachsen-Anhalt <strong>und</strong> der Wojewodschaft Masowien durch Herrn<br />

Ministerpräsidenten Dr. Wolfgang Böhmer am 13.10.2003 in Warschau im Beisein der Projektpartner von CeChemNet<br />

Fazit<br />

Das Projekt CeChemNet stellt einen wesentlichen Qualitätsfortschritt bei der <strong>Entwicklung</strong> interregionaler<br />

Kontakte der Chemischen Industrie / Kunststoffverarbeitung dar. Erstmalig gelang es, die großen<br />

Chemieparks des Landes <strong>und</strong> die mit ihnen kooperierenden Unternehmen <strong>und</strong> Forschungseinrichtungen<br />

gemeinsam international aufzustellen.<br />

Hierdurch konnten interregionale Kontakte weiter ausgeprägt werden. Gleichzeitig gelang es,<br />

Alleinstellungsmerkmale des Landes, z. B. im Zusammenhang mit der erfolgreichen <strong>Entwicklung</strong> von<br />

Chemieparks, auf einer internationalen Ebene zu präsentieren.<br />

Aufbauend auf den Projektaktivitäten konnte erreicht werden, dass das Land Sachsen-Anhalt eine Leader-<br />

Position beim Aufbau des Netzwerkes europäischer Chemieregionen einnimmt.<br />

Mit der Verstetigung des CeChemNet-Ansatzes in einer Kooperationsvereinbarung des Chemieparks zur<br />

Etablierung einer gemeinsamen Kontaktstelle bestehen gute Voraussetzungen zur weiteren erfolgreichen<br />

<strong>Entwicklung</strong> interregionaler Kontakte der Chemischen Industrie.<br />

Projektkoordinator:<br />

Andreas Hiltermann<br />

InfraLeuna<br />

Infrastruktur Struktur <strong>und</strong> Service GmbH<br />

Am Haupttor, 06237 Leuna<br />

Telefon: 03461 - 433 002<br />

Fax: 03461 - 434 290<br />

E-Mail: a.hiltermann@infraleuna.de<br />

Projektkoordinatorin:<br />

Peggy Padur<br />

CeChemNet - Central European Chemical Network<br />

- koordiniert durch die isw GmbH -<br />

Hoher Weg 3, 06120 Halle (Saale)<br />

Telefon: 0345 - 299 82 718<br />

Fax: 0345 - 299 82 711<br />

E-Mail: Peggy.Padur@CeChemNet.de<br />

www.CeChemNet.de<br />

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Regionale <strong>Entwicklung</strong><br />

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Wirtschaft <strong>und</strong> Arbeit


Dr. Michael Busch, Fraunhofer- Institut für Werkstoffmechanik (IWM Halle)<br />

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Regionale <strong>Entwicklung</strong><br />

55<br />

Untersuchungen zur <strong>Entwicklung</strong> <strong>innovativer</strong> <strong>Produkte</strong> aus<br />

naturfaserverstärkten Kunststoffen <strong>und</strong> Nanopolymeren<br />

für Automobilanwendungen<br />

Lehmann GmbH<br />

Deutsche Gumtec AG<br />

KOMETRA AG<br />

Fraunhofer-Institut für Werkstoffmechanik (IWM Halle)<br />

1. Ausgangssituation<br />

Naturfasergefüllte Kunststoffe werden seit einigen Jahren im Automobilbau für vorzugsweise gepresste<br />

Innenverkleidungen (aktuell ca. 10 kg /Auto) eingesetzt. Das gilt sowohl für Hanfvliese als auch für<br />

Holzfasern aus einem speziellen Aufschlussprozess (Refiner) als Faserausgangsmaterialien. In den USA<br />

<strong>und</strong> Japan werden 500.000 t/a Holzfaserstoffgefüllte Composite zu verschiedenartigen Profilen, Fassaden-<br />

<strong>und</strong> Beplankungselementen verarbeitet <strong>und</strong> verkauft. Die Steigerungsraten werden mit 10 - 12 % / a<br />

vorhergesagt. Wichtigstes Argument für die Anwendung anstelle von Holz ist die Verbesserung der<br />

Langzeiteigenschaften bei Erhaltung der Haptik <strong>und</strong> der Bearbeitbarkeit von Holz.<br />

In Europa wurde ein ähnlicher Durchbruch bisher nicht erreicht, weil die Anforderungen an vergleichbare<br />

Bauteile, z. B. Erhaltung der mechanischen Kennwerte <strong>und</strong> der Oberflächenqualität noch nicht<br />

gewährleistet werden können. Für die Automobilindustrie ist als Alternative zu Press-Technologien der<br />

Spritzguss aus ökonomischen Gründen von besonderem Interesse. Bisher sind aber faserstoffgefüllte<br />

Composites mit definierten, wie für Kunststoffe bekannten Kennwerten nur in sehr eingeschränktem Maße<br />

verfügbar. Die durch wenige Hersteller in Europa direkt extrudierten Profile sind für Anwendungen mit<br />

meistens geringen Anforderungen (Sockel- <strong>und</strong> Deckenleisten, Einlegeböden, Innenfensterbänke)<br />

vorgesehen.<br />

2. Projektansätze<br />

Aus der Einleitung geht hervor, dass die Barrieren für<br />

die Markteinführung <strong>innovativer</strong> <strong>Produkte</strong> aus<br />

faserstoffgefüllten Composites insbesondere darin<br />

bestehen, dass beispielhafte anspruchsvolle<br />

Bauteile <strong>und</strong> demonstrierbare Technologien nur in<br />

geringem Umfang oder gar nicht verfügbar sind. In<br />

der Projektlaufzeit wurden die technologischen<br />

Ausrüstungen am IWMH erweitert, insbesondere<br />

durch ein hochwertiges Profilwerkzeug für dünnwandige<br />

Leichtbau-Profile mit hoher Festigkeit. Gemeinsam<br />

mit KOMETRA <strong>und</strong> Gumtec wurden die Kompetenzen<br />

bei der Materialentwicklung erweitert. Erstmalig wurde ein neues Spritzguss- Werkzeug speziell für<br />

die <strong>Entwicklung</strong> des Demonstrator-Bauteiles Stuhlschale entsprechend der werkstoffmechanischen<br />

Vorgaben des IWMH ausgelegt <strong>und</strong> iterativ an das optimale Materialsystem angepasst. Technologische<br />

Ausrüstungen <strong>und</strong> bespielhafte Bauteile wurden einer Vielzahl von interessierten potentiellen Partnern im<br />

Polymertechnikum des IWMH präsentiert. Auf der Kunststoffmesse K 2004 soll u. a. die montierte Stuhlschale<br />

gezeigt werden.<br />

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Wirtschaft <strong>und</strong> Arbeit


56<br />

3. Projektziele<br />

Folgende Meilensteine sollten im Projekt erreicht werden:<br />

<strong>Entwicklung</strong> von "echten" Holzfaserstoffen mit gegenüber den kommerziell erhältlichen Spänen<br />

<strong>und</strong> Partikeln mit deutlich verbessertem Verstärkungspotential (LMB)<br />

<strong>Entwicklung</strong> von neuartigen naturfaserstoffgefüllten Composites, im besonderen mit hohen<br />

Füllgraden von Holzfaserstoffen <strong>und</strong> niedrigen Füllgraden von Cellulosefasern für Profilextrusion<br />

<strong>und</strong> Spritzguss (IWMH)<br />

<strong>Entwicklung</strong> von an die neuartigen Composites angepassten Haftvermittlern (KOMETRA) ·<br />

Erstmalige Screening- Tests zur Überprüfung der Wirkung zusätzlicher Komponenten<br />

(Nanopartikel <strong>und</strong> Gummimehle) zur Verbesserung spezieller Kennwerte der Composites<br />

Erprobung <strong>und</strong> Anpassung eines neu konstruierten Spritzguss- Werkzeuges (Stemke) für die<br />

Verarbeitung von hoch holzfaserstoffgefüllten Composites ·<br />

<strong>Entwicklung</strong> <strong>und</strong> Charakterisierung von prototypischen Bauteilen (Stuhlschale; Hohlkammerprofile)<br />

zur Demonstration des Leistungspotentials <strong>und</strong> neuartiger Anwendungen für die genannten<br />

Materialsysteme<br />

4. Verlauf des Projektes <strong>und</strong> gewonnene Ergebnisse<br />

In einem umfangreichen Programm wurde eine Wissensbasis zum Einfluss der Faserstoffe, der<br />

Polypropylen- <strong>und</strong> Haftvermittlertypen auf Material- <strong>und</strong> Bauteilkennwerte erarbeitet. In der folgenden<br />

Abbildung werden Kennwerte von Composites auf der Basis <strong>unter</strong>schiedlicher Holzfaserstoffe (LPS -<br />

Späne, BK 40/90 - Partikel, LMB- HFS 1-4 mm <strong>und</strong> REF SK - Fasern) für die Rezeptur 60 Ma% Faserstoff,<br />

38 Ma% Polypropylen <strong>und</strong> 2 Ma% Haftvermittler gezeigt.<br />

Die Zusammenstellung zeigt den deutlichen Vorteil der Fasergeometrie des neu entwickelten LMB-<br />

Holzfaserstoffes HFS FS 1-4 mm im Vergleich mit den Spänen von Lignocel <strong>und</strong> Partikeln von BK 40/90<br />

signifikant. Mit dem neu entwickelten Modifikator TPPP 8112 FA verfügt KOMETRA über einen für PP / Holz-<br />

<strong>und</strong> Naturfaser-Composites viel versprechenden Haftvermittler, der gegenüber Wettbewerbs-Haftvermittlern<br />

zwei wesentliche Vorteile besitzt:<br />

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Hoher Maleinierungsgrad von 1,5 Masse %MSA <strong>und</strong><br />

optimaler Schmelzindex MFI (190 Grad C/2,16 kg) von 70-100g/10 min.<br />

Die folgende Abbildung zeigt, dass mit TPPP 8112 die besten mechanischen Kennwerte erreicht<br />

werden.<br />

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57<br />

Entsprechend der Zielstellung des Projektes wurden die <strong>Entwicklung</strong>sarbeiten von Anfang an darauf<br />

fokussiert, mit den neuen Materialsystemen Demonstrator-Bauteile zu entwickeln. Dazu wurde die<br />

vorhandene industriekompatible Profil-Extrusionslinie des IWMH gemeinsam mit kompetenten<br />

Ausrüstungsherstellern mit einer speziellen Faserstoff-Dosieranlage <strong>und</strong> einem neuen Werkzeug für<br />

dünnwandige Hohlkammerprofile komplettiert.<br />

Erfolgreich wurden am IWMH für die Spritzguss-Technologie geeignete Holzfaserstoff-Composite<br />

entwickelt <strong>und</strong> das Werkzeug für die Stuhlschale iterativ angepasst. Erste ansprechende Muster von<br />

Stuhlschalen <strong>und</strong> Profilen zeigen die Abbildungen auf Seite 55/58.<br />

Wesentliche Aufgaben im Arbeitsplan waren Screening-Tests mit verschiedenen Gummipulvern aus der<br />

Produktion von Gumtec <strong>und</strong> von KOMETRA aufbereiteten Nanopartikel (Schichtsilikat)- Masterbatches.<br />

Ausgangspunkt waren die bekannten Erhöhungen der Schlagzähigkeit in PP <strong>und</strong> anderen<br />

Kunststoffen durch Einarbeitung von Gummipulvern mit geeigneter Korngröße. Von den von Gumtec<br />

bereitgestellten Materialien erbrachte das EPDM-Pulver mit Füllgraden bis 10 % in PP die besten<br />

Ergebnisse auf dem Laborextrusionssystem. In Materialsystemen mit hohen Füllgraden an<br />

Holzfaserstoffen konnten durch Beimischung von Gummipulver keine Verbesserungen der Eigenschaften<br />

erreicht werden. Mit großer Wahrscheinlichkeit ist der Anteil von Polymer- Matrixmaterial zu gering, um die<br />

für die Erhöhung der Schlagzähigkeit erforderliche Phasenmorphologie zu erzeugen. Ein interessanter<br />

Ansatzpunkt ergab sich bei einem Versuch bei LMB: Durch die Zugabe von Gummipulver beim<br />

Zerfaserungsprozess wurden "mit Gummi beschichtete" Faseragglomerate erzeugt, die nach Zerkleinerung<br />

eine höhere Schüttdichte <strong>und</strong> damit eine bessere Dosierfähigkeit aufweisen.<br />

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58<br />

In einer ersten Versuchsreihe wurde ein PP-Nanocomposite-Masterbatch mit einem Schichtsilikatgehalt<br />

von 60% mit einem CRF-haltigen Composite compo<strong>und</strong>iert. Die ermittelten Kennwerte des Faser-Nano-<br />

Composites waren schlechter als die der CRF-Composite. Besonders drastisch ist die Verschlechterung<br />

der Schlagzähigkeit. In einer zweiten Versuchsreihe wurde ein 5 %iges PP-Nanocomposite (Nanocore)<br />

eingesetzt, um die unzureichende Dispergierung (Verteilung <strong>und</strong> Schichtaufweitung) der Silikate als<br />

Fehlerquelle auszuschließen. Eigenschaftsverbesserungen waren entgegen vielen Literaturangaben auch<br />

bei diesem Versuch nicht nachweisbar. Ein Gr<strong>und</strong> für diese Ergebnisse könnte im nochmaligen Schmelzen<br />

des Materials <strong>unter</strong> Schereinwirkung im Extruder liegen. Dabei ist es höchstwahrscheinlich zur Bildung von<br />

größeren Agglomeraten aus den ursprünglich fein verteilten Nanofüllstoffen gekommen, welche auf Gr<strong>und</strong><br />

der verringerten Oberfläche nicht die erwartet große Eigenschaftsverbesserung bewirken. Dieser in der<br />

Technologie begründete Defekt könnte der Ansatzpunkt für weitere Arbeiten sein, durch Nanopartikel doch<br />

noch Eigenschaften von faserstoffgefüllten Composites so zu steuern, dass "taylor made" Eigenschaftsprofile<br />

erzeugt werden.<br />

Projektkoordinator:<br />

Dr. Michael Busch<br />

Fraunhofer-Institut für Werkstoffmechanik Halle<br />

Heideallee 19, 0612Halle<br />

Telefon: 0345 - 558 91 11<br />

Fax: 0345 - 558 91 01<br />

E-Mail: michael.busch@iwmh.fraunhofer.de<br />

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Regionale <strong>Entwicklung</strong><br />

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Wirtschaft <strong>und</strong> Arbeit


Autoren<br />

Dr. Eberhard Blümel:<br />

Fraunhofer Institut für Fabrikbetrieb <strong>und</strong>automatisierung<br />

(IFF), Magdeburg<br />

Dr. Gunthard Bratzke:<br />

isw Institut für Strukturpolitik <strong>und</strong><br />

Wirtschaftsförderung gemeinnützige Gesellschaft<br />

mbH (isw), Halle<br />

Dr. Michael Busch:<br />

Fraunhofer Institut für Werkstoffmechanik<br />

(IWM), Halle<br />

Dr. Martin Endig:<br />

Fraunhofer Institut für Fabrikbetrieb <strong>und</strong>automatisierung<br />

(IFF), Magdeburg<br />

Andreas Hiltermann:<br />

InfraLeuna - Infrastruktur <strong>und</strong> Service GmbH,<br />

Leuna<br />

Dr. Klaus Hoffmann:<br />

POLYKUM e.V.,<br />

Halle<br />

Uve Jacubke:<br />

Sachsen-Anhalt Automotive e.V. /<br />

Kompetenznetz MAHREG Automotive<br />

Wilfried Klose:<br />

Hallesche Wasser- <strong>und</strong> Abwasser GmbH,<br />

Halle<br />

Dr. Günter Lorenz:<br />

SUC - Sächsische Umweltschutz Consulting<br />

GmbH, Meerane<br />

Europäischer Fonds für<br />

Regionale <strong>Entwicklung</strong><br />

Peter J. Obielgo:<br />

C.A.R.E. Centrum für Abfall-, Recycling-<strong>und</strong><br />

Entsorgungswirtschaft GmbH, Halle<br />

Peggy Padur:<br />

isw Gesellschaft für wissenschaftliche<br />

Beratung <strong>und</strong> Dienstleistung mbH<br />

Dr. Albrecht Palm:<br />

Genesis GmbH,<br />

Stendal<br />

Dr. Frank Pudel:<br />

ÖHMI Consulting GmbH,<br />

Magdeburg<br />

Dr. Hansjürgen Richter :<br />

tti Technologietransfer <strong>und</strong> Innovationsförderung<br />

GmbH,<br />

Magdeburg<br />

Jörg Schulze:<br />

C.A.R.E. Centrum für Abfall-, Recycling- <strong>und</strong><br />

Entsorgungswirtschaft GmbH, Halle<br />

Steffen Schüler:<br />

SUC - Sächsische Umweltschutz Consulting<br />

GmbH, Meerane<br />

Dr. Jürgen Ude:<br />

Gesellschaft für Wirtschaftsförderung<br />

Landkreis Quedlinburg mbH<br />

59<br />

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