Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Erste Schritte zum Urban Mining: TFH stellt neue Verfahren zur Deponiesanierung vor

18.09.2014

Von außen sehen sie oft wie Naherholungsgebiete aus, doch in ihnen gärt es: Rund 4.000 ehemalige Mülldeponien in Deutschland sind nur unzureichend gegen den Austritt von Methangas oder kontaminiertem Sickerwasser gesichert.

Forscher der Technischen Fachhochschule (TFH) Georg Agricola haben nun Verfahren entwickelt, wie Deponien nachhaltig saniert werden können. Damit schaffen sie zugleich eine wichtige Voraussetzung für das Urban Mining, also dafür, dass Wertstoffe aus den Deponien geborgen und wieder genutzt werden können.


Demonstrierten das Sanierungsverfahren im Modell: Prof. Dr. Frank Otto, Daniel Synnatzschke, Prof. Dr. Joze Kortnik (Universität Ljuljana), Jürgen Kanitz (v.r.)

Foto: TFH


Messung an einem Gasbrunnen auf der Deponie in Celje.

Foto: TFH

Methan entsteht in Mülldeponien dadurch, dass organisches Material von Mikroorganismen verwertet wird. „Bei der Schließung von Altdeponien ist man bis zum Jahr 1994 davon ausgegangen, dass das organische Material zuvor bereits vollständig abgebaut wurde. Mithilfe von Probebohrungen an einer Altdeponie in Bochum konnten wir nachweisen, dass diese Annahmen nicht richtig waren und nach mehr als 35 Jahren noch fast 20 % reaktionsfähiges Material vorhanden ist“, erklärt Geotechniker Prof. Dr. Frank Otto, der das Forschungsprojekt an der TFH leitet.

Die Folgen dieser unerwünschten Methanproduktion lassen sich auf den meist begrünten Altdeponien sehen und riechen: Bäume und andere Pflanzen sterben ab, es entwickeln sich unangenehme Fäulnisgerüche. Das austretende Methan ist zudem rund 30 mal schädlicher für das Klima als CO2.

Gemeinsam mit dem Chemiker Jürgen Kanitz und Michael Finken vom Umweltamt der Stadt Bochum hat Professor Otto nun ein Verfahren entwickelt, um die unerwünschten Methanausgasungen in den Griff zu bekommen. Durch gezielte Bohrungen wird Sauerstoff zugeführt, um die Umwandlung des noch vorhandenen organischen Materials kontrolliert anzuregen.

Das entstehende Methan wird abgesaugt und kann dann z.B. in einem Blockheizkraftwerk energetisch verwertet werden. Erst wenn das organische Material vollständig umgesetzt und die Methanproduktion zum Stillstand gekommen ist – die Fachleute sprechen von „Inertisierung“ –, kann die Deponie geöffnet werden, um metallische oder andere Wertstoffe zu gewinnen.

Urban Mining, das in Zeiten knapper und teurer Rohstoffe eine lohnende Perspektive darstellt: So verbergen sich auf deutschen Deponien schätzungsweise 26 Millionen Tonnen Eisenschrott, 850.000 Tonnen Kupferschrott und etwa 500.000 Tonnen Aluminiumschrott. Ist eine Wertstoffentnahme nicht wirtschaftlich, können vollständig inertisierte Deponien in Grünflächen umgewandelt oder sogar gefahrlos bebaut werden.

Ein zweites Verfahren, das Otto und Kanitz zum Patent angemeldet haben, behebt ein anderes Problem in Sachen Deponiegas, das vielerorts auf noch aktiven Standorten auftritt: Zwar sind dort bereits Gasabsaugungsbrunnen vorhanden, diese funktionieren aber nicht mehr einwandfrei. „Diese Gasbrunnen haben einen Konstruktionsfehler.

Ihre Absaugöffnungen befinden sich zum Teil zu nah an der Deponieoberfläche, wo sich nach einiger Zeit gar kein Methan mehr bildet. Die Brunnen saugen deshalb vor allem die Umgebungsluft an und nicht das tiefer in der Deponie entstehende Deponiegas.“, erläutert Otto.

Im von den Bochumer Forschern entwickelten Verfahren werden die oberen Absaugöffnungen mithilfe eines speziellen, schnell aushärtenden Polyurethanschaums abgedichtet. „Damit können wir die Brunnen vor Ort wieder in Betrieb setzen. Das ist wesentlich effizienter und kostengünstiger, als neue Gasbrunnen zu bohren“, so Professor Otto.

Beide Verfahren stellten die Bochumer Forscher Ende August auf der 15th Waste Management Conference GzO’14 (Konferenz zum Abfallmanagement) im slowenischen Ljubljana vor. Mit dabei war auch TFH-Absolvent Daniel Synnatzschke. Er hat das Verfahren der Gasbrunnensanierung in seiner Bachelorarbeit gemeinsam mit der Studentin Ziva Zivkovic von der Universität Ljubljana auf einer Deponie im slowenischen Celje erprobt. Das Gemeinschaftsprojekt wurde von Wissenschaftlern beider Hochschulen begleitet.

Professor Otto wird sein Forschungsprojekt am 2. Oktober 2014 bei der WissensNacht Ruhr im Blue Square Bochum präsentieren. Mehr Infos dazu unter http://www.wissensnacht.ruhr/programm

Stephan Düppe |
Weitere Informationen:
http://www.tfh-bochum.de/

Weitere Berichte zu: Agricola Altdeponien Blue CO2 Deponie Deponiegas Methan Methanproduktion Square TFH Urban Mining Waste Wertstoffe

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Verfahrenstechnologie:

nachricht Schnell, präzise, aber nicht kalt
17.05.2017 | Fraunhofer-Institut für Lasertechnik ILT

nachricht Neues Laserstrahl-Schweißverfahren des Fraunhofer IWS erlangt die Zertifizierung der DNV GL
16.05.2017 | Fraunhofer-Institut für Werkstoff- und Strahltechnik IWS

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Verfahrenstechnologie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Neue Methode für die Datenübertragung mit Licht

Der steigende Bedarf an schneller, leistungsfähiger Datenübertragung erfordert die Entwicklung neuer Verfahren zur verlustarmen und störungsfreien Übermittlung von optischen Informationssignalen. Wissenschaftler der Universität Johannesburg, des Instituts für Angewandte Optik der Friedrich-Schiller-Universität Jena und des Leibniz-Instituts für Photonische Technologien Jena (Leibniz-IPHT) präsentieren im Fachblatt „Journal of Optics“ eine neue Möglichkeit, glasfaserbasierte und kabellose optische Datenübertragung effizient miteinander zu verbinden.

Dank des Internets können wir in Sekundenbruchteilen mit Menschen rund um den Globus in Kontakt treten. Damit die Kommunikation reibungslos funktioniert,...

Im Focus: Strathclyde-led research develops world's highest gain high-power laser amplifier

The world's highest gain high power laser amplifier - by many orders of magnitude - has been developed in research led at the University of Strathclyde.

The researchers demonstrated the feasibility of using plasma to amplify short laser pulses of picojoule-level energy up to 100 millijoules, which is a 'gain'...

Im Focus: Lässt sich mit Boten-RNA das Immunsystem gegen Staphylococcus aureus scharf schalten?

Staphylococcus aureus ist aufgrund häufiger Resistenzen gegenüber vielen Antibiotika ein gefürchteter Erreger (MRSA) insbesondere bei Krankenhaus-Infektionen. Forscher des Paul-Ehrlich-Instituts haben immunologische Prozesse identifiziert, die eine erfolgreiche körpereigene, gegen den Erreger gerichtete Abwehr verhindern. Die Forscher konnten zeigen, dass sich durch Übertragung von Protein oder Boten-RNA (mRNA, messenger RNA) des Erregers auf Immunzellen die Immunantwort in Richtung einer aktiven Erregerabwehr verschieben lässt. Dies könnte für die Entwicklung eines wirksamen Impfstoffs bedeutsam sein. Darüber berichtet PLOS Pathogens in seiner Online-Ausgabe vom 25.05.2017.

Staphylococcus aureus (S. aureus) ist ein Bakterium, das bei weit über der Hälfte der Erwachsenen Haut und Schleimhäute besiedelt und dabei normalerweise keine...

Im Focus: Can the immune system be boosted against Staphylococcus aureus by delivery of messenger RNA?

Staphylococcus aureus is a feared pathogen (MRSA, multi-resistant S. aureus) due to frequent resistances against many antibiotics, especially in hospital infections. Researchers at the Paul-Ehrlich-Institut have identified immunological processes that prevent a successful immune response directed against the pathogenic agent. The delivery of bacterial proteins with RNA adjuvant or messenger RNA (mRNA) into immune cells allows the re-direction of the immune response towards an active defense against S. aureus. This could be of significant importance for the development of an effective vaccine. PLOS Pathogens has published these research results online on 25 May 2017.

Staphylococcus aureus (S. aureus) is a bacterium that colonizes by far more than half of the skin and the mucosa of adults, usually without causing infections....

Im Focus: Orientierungslauf im Mikrokosmos

Physiker der Universität Würzburg können auf Knopfdruck einzelne Lichtteilchen erzeugen, die einander ähneln wie ein Ei dem anderen. Zwei neue Studien zeigen nun, welches Potenzial diese Methode hat.

Der Quantencomputer beflügelt seit Jahrzehnten die Phantasie der Wissenschaftler: Er beruht auf grundlegend anderen Phänomenen als ein herkömmlicher Rechner....

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Lebensdauer alternder Brücken - prüfen und vorausschauen

29.05.2017 | Veranstaltungen

49. eucen-Konferenz zum Thema Lebenslanges Lernen an Universitäten

29.05.2017 | Veranstaltungen

Internationale Konferenz an der Schnittstelle von Literatur, Kultur und Wirtschaft

29.05.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Latest News

New insights into the ancestors of all complex life

29.05.2017 | Earth Sciences

New photocatalyst speeds up the conversion of carbon dioxide into chemical resources

29.05.2017 | Life Sciences

NASA's SDO sees partial eclipse in space

29.05.2017 | Physics and Astronomy