Die durch die Aumund Fördertechnik GmbH vergebenen Stipendien erhalten Studierende, die sich sowohl durch ausgezeichnete Studienleistungen aber auch vorbildliches gesellschaftliches Engagement auszeichnen.

Mit den Stipendien in Höhe von 580,- EUR pro Monat (zzgl. pauschalem Sachkostenzuschuss von 100,- EUR pro Monat) werden Studierende des Maschinenbaus gefördert, die einen Bezug zur Fördertechnik oder zur Konstruktionstechnik im weiteren Sinn haben.

In diesem Jahr wurden Patrick Hunger, B.Sc. Simon Schröder und B.Sc. Stephan Lange für das Aumund-Studienstipendien ausgewählt.

Nähere Informationen zum Stipendium finden Sie unter

http://tu-freiberg.de/fakult4/iam/lehre/aumund-stipendium

P. Cleary ist einer der weltweit führenden Wissenschaftler auf dem Gebiet computergestützter Simulationen zur Bewegung granularer Medien mithilfe der Diskrete-Elemente-Methode (DEM) bzw. der Smoothed-Particle-Hydrodynamics Methode (SPH). Im Anschluss an eine Gastvorlesung über sein Forschungsgebiet am Institut für Aufbereitungsmaschinen (IAM) und einen Rundgang durch das Technikum des Instituts kam es zu einem regen Austausch über Pespektiven der Zusammenarbeit zwischen beiden Einrichtungen.

Aufbauend auf die Stahlbauvorlesung von Herrn Dr. Meltke, ging Herr Hilbrich mit großem Engagement und hohem persönlichem Einsatz an die Aufgabenstellung und sichtete zunächst die historischen Unterlagen zum Förderturm. Bereits 1897 wurde das erste Fördergerüst errichtet. Im Jahre 1953 errichtete Stahlbau Halle den Förderturm für eine neue Antriebsmaschine. 1978 ist die Antriebsmaschine neu positioniert worden, was veränderte Seilwinkel und damit verbunden, veränderte Lastannahmen bedeutet. Das hatte zahlreiche Änderungen am Fördergerüst zur Folge, genau wie der zukünftig geplante Umbau von zwei Förderkörben auf einen großen Förderkorb.

Unter Rücksichtnahme auf den brütenden Turmfalken und unter teils widrigen Wetterverhältnissen, erfasste Herr Hilbrich den Ist-Stand des Förderturms und digitalisierte die Pläne mittels CAD. Weiterführend arbeitete er mit dem Stabwerksprogramm FRILO und berechnete unter zahlreichen Lastfallkombinationen die maßgeblichen Schnittkräfte des statischen Systems. Hierbei führte er für ausgewählte Stäbe des Systems die Tragfähigkeits- und Stabilitätsnachweise durch.

Herr Hilbrich holte sich Rat bei erfahrenen Statikern ein, deren Berufsleben von ähnlichen Fördergerüsten geprägt war und heute noch ist. Die Fachingenieure auf diesem Gebiet, die statische Gutachten und Nachweise für die Fördertechnik der bergmännischen Gruben und Zechen erstellen, sind in Deutschland rar geworden und arbeiten bis ins hohe Alter. Der Nachwuchs müht sich und versucht, wie Herr Hilbrich, die Wissenslücken über persönliche Gespräche zu füllen, um die Besonderheiten der geltenden Normen, Vorschriften und statischen Nachweise für solche speziellen Bauwerke zu verstehen. Der Bedarf an diesen Fachleuten ist nach wie vor hoch, so dass hier für die Studierenden der Aufbereitungsmaschinen ein spannendes Arbeitsgebiet liegt.

In Eigeninitiative fertigte Herr Hilbrich sogar ein maßstäbliches Modell des Fördergerüsts an, womit er in seiner Verteidigung mögliche bauliche Änderungen eindrucksvoll veranschaulichte. Herr Hilbrich hat das Anschauungsmodell dem Institut für Aufbereitungsmaschinen überlassen, wofür wir Ihm hiermit herzlich danken.

Unter dem Thema: „Zerkleinern und Klassieren – Produkte herstellen, charakterisieren, trocknen, trennen und verwerten“ tauschen sich 170 Experten aus Deutschland, Österreich und der Schweiz über die neuesten Verfahren, Maschinen und Anlagen zur Aufbereitung von Primär- und Sekundärrohstoffen aus und stellen ihre aktuellen Forschungsprojekte vor.

„Mit dem Symposium geben wir den verschiedenen Unternehmen einen Einblick in unsere Forschung. Der gemeinsame konstruktive Austausch ermöglicht es uns wiederum, aktuelle Bedarfe aus der Wirtschaft zu ermitteln und so neue Projekte anzustoßen“, erklärt Prof. Dr. Holger Lieberwirth, Leiter des Instituts für Aufbereitungsmaschinen an der TU Bergakademie Freiberg.

Vertreten sind unter anderem Firmen wie die Haver & Boecker OHG, die Maschinenfabrik Köppern GmbH & Co. KG oder die ThyssenKrupp Industrial Solutions AG. Neben Rektor Prof. Klaus-Dieter Barbknecht nimmt auch der Sächsische Staatsminister für Finanzen, Prof. Dr. Georg Unland, am Symposium teil. Er berichtet in seinem Vortrag über die finanziellen Folgelasten des Bergbaus in Sachsen.

Weitere Informationen unter: 

Zum Institut für Aufbereitungsmaschinen 

Über das Maschinenhaus – die VDMA-Initiative für Studienerfolg 

Das Maschinenhaus als Campus für Ingenieurinnen und Ingenieure besteht aus zwei Phasen: Gemeinsam mit dem Partner, dem Deutschen Zentrum für Hochschul- und Wissenschaftsforschung, wurde das theoretische Fundament gelegt. In der ersten Phase wurden die Studienbedingungen in den Fachbereichen und Fakultäten des Maschinenbaus und der Elektrotechnik analysiert. Daraus entstand das Referenzmodell für gute Lehre, das mithilfe einer Befragung aller Hochschulen weiter ausgearbeitet wurde. Phase zwei läuft seit 2013. Mit mehreren VDMA-finanzierten Beratertagen an Hochschulen im gesamten Bundesgebiet gelangt die Theorie in die Hochschulpraxis. Eine Toolbox mit den erfolgreichsten Maßnahmen, Indikatoren und Instrumenten übersetzt das Konzept für die Praxis. Im „Erfahrungsaustausch (ERFA) Maschinenhaus“ kommen Fachleute von Hochschulen zweimal jährlich zusammen, um über aktuelle Fragen rund um das Thema Qualitätsmanagement und Lehre zu diskutieren. Darüber hinaus vergibt der VDMA im Jahr 2017 zum dritten Mal den mit 150.000 Euro dotierten Hochschulpreis. Er honoriert Konzepte für die Erreichung von mehr Studienerfolg und setzt damit ein Zeichen für die Bedeutung der Lehre an den Hochschulen. http://www.vdma.org/maschinenhaus   

Informationen zum Maschinenbau-Studium: http://tu-freiberg.de/studium/studienangebot/maschinenbau-diplom 

Interview mit einem Freiberger Maschinenbau-Absolventen: http://tu-freiberg.de/presse/maschinenbau-absolvent-der-tu-freiberg-nun-am-cern-in-genf

Im Rahmen der Hochschulpartnerschaft beider Universitäten bot sich Freiberger Studenten und Doktoranden die Möglichkeit vom 16.-22.04.2017 an der staatlichen Bergbauuniversität St. Petersburg (Gorny Universität) spannende Eindrücke zu sammeln. Die Reise bestand aus zahlreichen kulturellen Unternehmungen, organisiert von St. Petersburger Doktoranden, welche unter anderem Besuche der Eremitage, des Katharinenpalastes oder der Isaak-Kathedrale ermöglichten. Auch eine eindrucksvolle Besichtigung der Gorny-Universität und der dort ausgestellten mineralogischen Sammlungen war ein wesentlicher Bestandteil des Rahmenprogrammes um die Konferenz und hat die Teilnehmer in Staunen versetzt.

Kernbestandteil der 7-tägigen Reise war die mit Spannung erwartete Konferenz junger Wissenschaftler, welche vom 19.04.-21.04.2017 stattfand.

Mareen Zöllner stellte in der Sektion "Umweltschutz" vor, welche Relevanz das Recycling der kohlenstofffaserverstärkten Kunststoffe aufgrund des extrem hohen Primärenergiebedarfs der Kohlenstoffaser hat und welche Möglichkeiten aktuell zur Qualitätsanalyse der Rezyklatfaser genutzt werden können. Hierbei ergaben sich in der anschließenden Diskussionsrunde zahlreiche neue Anregungen und Denkanstöße für die weiterführende Forschungsarbeit am Institut für Aufbereitungsmaschinen in Freiberg.

Max Hesse, der kürzlich erfolgreich seine Dissertation am Institut für Aufbereitungsmaschinen verteidigte, überzeugte beim "Internationalen Wettbewerbsforum für junge Wissenschaftler zu aktuellen Fragen der rationellen Nutzung natürlicher Ressourcen" die Jury mit seinem Vortrag zu den materiellen und maschinellen Einflussgrößen bei der Selektiven Zerkleinerung von Erzen bei Prallbeanspruchung.

Die tiefgründige aber leicht verständliche Darstellung seiner Forschungsergebnisse wurde innerhalb der Vortragsreihe "Ausrüstung, Transport und Energieeffizienz im Bergbau" von über 30 Vorträgen mit einem herausragenden zweiten Platz prämiert.

Die Bergbauuniversität in Sankt Petersburg lädt jedes Jahr Studierende und Promovierende, u.a. aus Russland, Österreich, Weißrussland, Großbritannien, Deutschland, Kanada, China, Polen, der Ukraine und Finnland zu diesem internationalen Wettbewerb für junge Wissenschaftler/innen ein. In neun thematisch abgegrenzten Vortragsreihen präsentieren die Teilnehmer/innen die Ergebnisse ihrer Forschungsarbeiten. Die Vortragsreihen erstrecken sich über das gesamte Spektrum der Nutzung mineralischer Rohstoffe von der Geologie, Mineralogie, Lagerstättenerkundung über die Gewinnung, Aufbereitung und Metallurgie einschließlich der Nanotechnologien bis zu Fragen der Wirtschaftlichkeit, der Sicherheit und des Umweltschutzes. Die besten Vorträge werden ausgezeichnet.

Der Wettbewerb zu Fragen der Nutzung von Bodenschätzen fand 2017 zum zwölften Mal in Folge statt. Vertreter von insgesamt 64 Universitäten und Unternehmen nahmen daran teil. Studenten und Promovenden aus 19 Ländern stellten ihre Forschungsergebnisse in insgesamt 226 Vorträgen vor. In allen Vortragsreihen wurden zusammen 18 Vorträge von Freiberger Referenten, sowohl Studenten als auch Promovenden, gehalten. Davon wurden 11 Beiträge prämiert, womit die Technische Universität Bergakademie Freiberg am Ende im Gesamtresultat der prämierten Vorträge einen sehr guten 2. Platz hinter dem Gastgeber der Konferenz aus St. Petersburg erreichte.

Ein besonderer Dank gilt an dieser Stelle den Sponsoren und Unterstützern, die wesentlich zum Gelingen der Reise beigetragen haben, sowie den Betreuern vor Ort, die mit ihrem Engagement und ihrer Geduld den Teilnehmern einen sorgenfreien, aber erlebnisreichen Aufenthalt in St. Petersburg bescherten.

Am 14. Juni 2017 starteten wir eine kleine Weltreise zum abgelegenen Ort Falmouth in UK. Nach einer wirklich kurzen Nacht ging es mit dem Flieger von Berlin über Birmingham nach Newquay. Für die lange und anstrengende 18-Stunden-Reise, wurden wir mit einer wundervollen subtropischen Landschaft und einer zauberhaft verschlafenen Kleinstadt Falmouth belohnt. Die Konferenz fand in einem kleinen Hotel mit direktem Blick über die Küste von Cornwall statt.

Dr. Filipp Zolotarev präsentierte auf dieser Konferenz die neusten Ergebnisse unserer Experimente zu der Magnetscheidung von Tantalerzen. Die Untersuchungen sind der Hauptbestandteil des laufenden EU Projektes OptimOre, in welchem ein neues Modell zur Kalkulation der Tantalausbringung erstellt werden soll. Die Versuche wurden sowohl mit Trocken- als auch mit Nassmagnetscheidern bei unterschiedlichen Prozessparametern durchgeführt. Die Teilnehmer der Konferenz verfolgten die Präsentation mit großem Interesse und stellten Fragen zur mathematisch berechneten Tantalgewinnung. Auch bei den sich anschließenden Gesprächen ergaben sich neue Anregungen.

Neben der Konferenz selbst waren die Ausflüge zum Falmouth Castle und zu den alten Kupfer- und Zinnminen weitere Höhepunkte dieser Reise. Es war offensichtlich, dass Barry Wills und sein Organisationsteam viele Anstrengungen unternommen hatten, um diese Exkursionen zu planen. Die umfangreichen Kenntnisse von Barry über das Castle und die Minen machten die Exkursionen interessant und lehrreich. Die Minen wurden zu Beginn des 20. Jahrhunderts geschlossen und zählen heute zum UNESCO-Weltkulturerbe.Neben der Konferenz selbst waren die Ausflüge zum Falmouth Castle und zu den alten Kupfer- und Zinnminen weitere Höhepunkte dieser Reise. Es war offensichtlich, dass Barry Wills und sein Organisationsteam viele Anstrengungen unternommen hatten, um diese Exkursionen zu planen. Die umfangreichen Kenntnisse von Barry über das Castle und die Minen machten die Exkursionen interessant und lehrreich. Die Minen wurden zu Beginn des 20. Jahrhunderts geschlossen und zählen heute zum UNESCO-Weltkulturerbe.

Alles in allem war die Konferenz ein sehr spannendes Treffen mit anderen Wissenschaftlern aus aller Welt. Die Organisation der Präsentationen und der Exkursionen war hervorragend. Auch die Einleitung und der Abschluss der Konferenz wurden von Barry in einer humorvollen, aber sehr informativen Weise präsentiert. Wir freuen uns bereits jetzt auf die nächste Konferenz in Falmouth "Physical Separation 2019" und das gemeinsame Wiedersehen.

MEi organisierte die Konferenz "Computational Modelling 2017", welche am 13. bis 14. Juni 2017 in Falmouth stattfand. Es kamen 33 Experten aus 12 verschiedenen Ländern auf der Konferenz zusammen und präsentierten verschiedenste Forschungsthemen zur Prozessmodellierung im Bereich Rohstoffaufbereitung. Das Institut für Aufbereitungsmaschinen (IAM) wurde auf der Konferenz von Prof. Holger Lieberwirth und Herrn Raheel Rasool vertreten. Sie ermöglichten den Beteiligten Einblicke in die Forschung des IAM zur rechnerischen Modellierung des magnetischen Trennprozesses. Im Vortrag von Herrn Rasool mit dem Titel "Ein kontinuumbasierter numerischer Modellierungsansatz für die Simulation vom WHIMS" wird die Entwicklung eines neuartigen Modellierungsansatzes, der eine Zwei-Wege-Kopplungsstrategie zwischen einem induzierten Magnetfeld und einem magnetischen Partikeln in der Aufschlämmung verfolgt, vorgestellt. Der Vortrag fasste den zugrundeliegenden mathematischen und numerischen Rahmen hinter dem vorgeschlagenen Modellierungsansatz zusammen. Mit Hinblick auf die vorläufigen Versuchsergebnisse konnten die Vorzüge des vorgeschlagenen Ansatzes hervorgehoben werden. Die präsentierten Ideen wurden von den Zuhörern mit großem Interesse aufgenommen.

Andere Experten präsentierten interessante Forschungsansätze auf Basis der Spektral-Element -Methode, Diskrete-Element-Methode und Finite-Element-Methode. Diese Konferenz ermöglichte einen einzigartigen Überblick über verschiedenste Forschungsphilosophien auf dem Gebiet der Computersimulation von Aufbereitungsprozessen mineralischer Rohstoffe.

Nicht vergessen werden sollte die gute Konferenzorganisation durch John, Amanda und Barry Wills. Wir freuen uns bereits jetzt auf ein weiteres erfolgreiches "Computational Modelling 2019".

Auch dank der exzellenten Unterstützung durch unsere Partneruniversität "St. Ivan Rilski" in Sofia erlebten die Teilnehmer in eindrucksvoller Weise die Gewinnung und Aufbereitung von Kupfer- und Golderzen in den Unternehmen Asarel-Medet, Elatzite Med und Dundee Precious Metals (Chelopech).

So konnten z.B. ein großer Steilkegelbrecher bei Wartungsarbeiten und eine SAG-Mühle mit mehr als 8 m Durchmesser aus nächster Nähe besichtigt werden. Den Abschluss des Besuchs bildete eine Führung durch die Labors der Fakultät für Bergbau und Elektromechanik. Dabei wurde ebenso wie beim Empfang durch den Vizerektor der Universität für Bergbau und Geologie St. Ivan Rilski", Prof. Pavel Pavlov, der Wunsch nach einer Vertiefung der Zusammenarbeit zwischen beiden Einrichtungen in der Forschung, aber auch durch intensiveren Austausch von Studenten und Nachwuchswissenschaftlern geäußert.

Dabei stellte er einerseits die Vorteile der Selektiven Zerkleinerung als günstige Alternative zur Herstellung vonVorkonzentraten heraus und verwies andererseits auf die Komplexität der Zusammenhänge von Rohstoffeigenschaften und Parametern der Zerkleinerungs- und Klassiermaschine. Die Selektive Zerkleinerung kann in der Art genutzt werden, dass verschiedene Bestandteile eines Erzes mit unterschiedlichem Zerkleinerungsverhalten sich im Zerkleinerungsprodukt in verschiedenen Fraktionen anreichern. Zu ausgewählten Erzen und Zerkleinerungsprozessen wurden auf Grundlage experimenteller Untersuchungen die Auswirkungen verschiedener stofflicher Einflussgrößen wie Aufgabepartikelgröße und der Festigkeitsunterschied der zu trennenden Bestandteile und maschineller Einflussgrößen auf die Selektive Zerkleinerung vorgestellt.

 Nach einem Vortrag über inhaltliche Schwerpunkte führte Prof. Lieberwirth die Studierenden durch die Labors, bevor Sie am Nachmittag vielfältige Möglichkeiten hatten, die Funktion verschiedener Maschinen und Verfahren im Rahmen von Praktika näher kennenzulernen.

Weitere Informationen zum SINReM-Programm.

Das nächste Symposium „Zerkleinern und Klassieren – Produkte herstellen, charakterisieren, trocknen, trennen und verwerten“ findet vom 01.-02.03.2018 in Freiberg/Sachsen am Institut für Aufbereitungsmaschinen der TU Bergakademie Freiberg statt.

Im Mittelpunkt der Veranstaltung stehen neben Vorträgen zu Aufbereitungsmaschinen und deren Anwendung für die Aufbereitung von mineralischen Rohstoffen und Erzen insbesondere der Erfahrungsaustausch zwischen Anwendern, Herstellern, Beratern und Forschern auf dem Gebiet der Aufbereitungsmaschinen zur Zerkleinerung, Klassierung sowie deren Modellierung und Optimierung von Aufbereitungstechnologien. Alle Fachkollegen und Interessenten sind herzlich eingeladen, sich mit Vorträgen an der Veranstaltung zu beteiligen.

Die Anmeldung eines Vortrags unter Angabe des Themas und einer Kurzfassung ist bitte bis 02.01.2018 an die E-Mail-Adresse von klaus [dot] meltkeiam [dot] tu-freiberg [dot] de (Dr. Meltke) zu senden. Das Vortragsprogramm wird unmittelbar danach zusammengestellt und die Autoren werden informiert.

Die Einladung mit dem Tagungsprogramm wird bis Mitte Januar 2018 veröffentlicht.

Artikel "Call for Papers" aus AT MINERAL PROCESSING 12/2017

Link zu AT MINERAL PROCESSING

Die Technologie ist besondere für kommunale Kläranlagen interessant. Diese sind zukünftig verpflichtet, Phosphate zurückzugewinnen.

Am 27. März wurde die erste Versuchsreihe im industriellen Maßstab mit der PARFORCE-Technologie erfolgreich abgeschlossen. Die PARFORCE-Technologie ist eine von Wissenschaftlern des Instituts für Technische Chemie der TU Bergakademie Freiberg entwickeltes innovatives Verfahren  zur Gewinnung von Phosphorsäure aus Produktionsrückständen.

Um zu zeigen, dass das Verfahren im industriellen Maßstab genutzt werden kann, wurde am Institut für Technische Chemie auf dem Campus der TU eine Demonstrationsanlage mit einer Tageskapazität von bis zu 1000 Kilogramm Einsatzstoff errichtet. Die Anlage wird im Rahmen eines 24-monatigen Förderprojektes vom Bundeswirtschaftsministerium und dem Freistaat Sachsen mit insgesamt 1,3 Mio. € finanziert. Sie wurde im September 2017 durch die damalige Bundeswirtschaftsministerin Brigitte Zypries eingeweiht und im Dezember 2017 durch den Sächsischen Staatsminister für Umwelt und Landwirtschaft offiziell in Betrieb genommen.

Phosphor ist ein lebensnotwendiges, nicht-regenerierbares Element. Menschen, Tiere und Pflanzen benötigen es für ihr Zellwachstum. Da Europa über keine eigenen Lagerstätten verfügt und Phosphor überwiegend aus geopolitisch schwierigen Regionen importiert werden muss, wurde es von der EU-Kommission zum kritischen Rohstoff erklärt.

Neue Klärschlammverordnung

Phosphate werden unter anderem in der Landwirtschaft als Düngemittel benötigt. Über die Nahrungskette gelangen die Phosphate ins Abwasser und werden in Kläranlagen entfernt. Die Phosphate werden im Klärschlamm gebunden und somit dem Stoffkreislauf entzogen.

Um Phosphate zurückzugewinnen, hatte die Bundesregierung im Oktober 2017 eine neue Klärschlammverordnung, die die Verwertung von Klärschlämmen regelt, erlassen. Hiernach müssen Betreiber kommunaler Abwasser­reinigungsanlagen ab 2029 die im Klärschlamm gebundenen Phosphate zurückgewinnen. Die Rückgewinnungsverpflichtung kann entweder direkt aus dem Klärschlamm oder nach einer Verbrennung aus den Aschen erfüllt werden.

Phosphorsäure ist eine Basis-Chemikalie, die in einer Vielzahl von Anwendungen als Roh- oder Hilfsstoff zu Einsatz kommt. Die Anwendungsgebiete reichen von der Düngemittelherstellung über die Lebensmittelproduktion bis hin zum Einsatz in der Halbleiterindustrie.

Die Wissenschaftler der Bergakademie hatten im Dezember 2017 die PARFORCE Engineering & Consulting GmbH gegründet und bieten Betreibern von kommunalen Kläranlagen Unterstützung bei der Umsetzung der neuen Klärschlammverordnung an. Mit ihren Erfahrungen im Bereich Phosphor können sie nicht nur die Technologie anbieten, sondern auch technische, wirtschaftliche und strategische Fragen klären.

Weitere Informationen: http://parforce-technologie.de

Das Forschungs- und Technologiezentrum für ressourceneffiziente Leichtbaustrukturen der Elektromobilität (FOREL) hat unter dem Titel „Ressourceneffizienter Leichtbau für die Mobilität: Wandel – Prognose – Transfer“ die FOREL-Studie 2018 veröffentlicht. Sie thematisiert ressourceneffizente Fertigungstechnologien für kommende Fahrzeugarchitekturen, zeigt Defizite auf und leitet Handlungsbedarfe ab. In diesem Jahr wird die Umfrage mit mehr als 220 Insidern erstmals ergänzt durch ausführliche Interviews mit Entscheidungsträgern aus der Automobil- und Zulieferindustrie sowie der zugehörigen Recyclingwirtschaft.

Technologiewandel in vollem Gange

Aufbauend auf den Erkenntnissen der FOREL-Studie 2015 wird in der Studie der aktuelle Technologiewandel in der Mobilität untersucht. Vor dem Hintergrund sich wandelnder Nutzungsprofile sowie neuer Bauweisen spielt der funktionsintegrative Systemleichtbau als Querschnittsdisziplin weiterhin eine Schlüsselrolle. So erwarten die befragten Experten neben steigenden technischen Anforderungen auch einen deutlich zunehmenden Entwicklungsdruck hinsichtlich der Umweltfreundlichkeit zukünftiger Fahrzeuge. Auf der Ebene der Bauteilfertigung wird neben erhöhter Fertigungsflexibilität und Ressourceneffizienz auch eine verbesserte und durchgängige Prognosefähigkeit gefordert.

Ökologische Nachhaltigkeit als Grundvoraussetzung für Leichtbau

Die Experten sind sich einig, dass sich die Entscheidung für oder gegen einen Leichtbauwerkstoff zukünftig verstärkt nach den Auswirkungen auf den gesamten Produktlebenszyklus – von der Wiege bis zu Bahre – richten wird. Hierfür hat sich die Methode des Life Cycle Assessment (LCA) grundsätzlich etabliert. Die Studie zeichnet jedoch ein differenziertes Bild. Einerseits wird der Wille zur stärkeren Berücksichtigung der Ökologie klar bekundet, andererseits werden aber auch Hemmnisse, wie der hohe, notwendige personelle und finanzielle Aufwand, erkennbar, die den Einsatz des LCA bis dato limitieren.

Recyclingfähigkeit als Schlüssel für die Ressourceneffizienz

In der Fahrzeugindustrie wird die Recyclingfähigkeit neuartiger Fahrzeugstrukturen sowie der Wiedereinsatz von Recyclingwerkstoffen neben dem Ressorcenverbrauch der Nutzungsphase zunehmend als Hebel für die Steigerung der gesamten Ressourceneffizienz im Lebenszyklus anerkannt.  Prof. Lieberwirth sagt dazu:  Die TU Bergakademie Freiberg kann dabei mit ihrem Ressourcenprofil eine ganze Reihe von Fragestellung zum Thema Recycling abdecken und profiliert sich als wichtiger Ansprechpartner, wenn es um das Thema Recycling von Fahrzeugstrukturen unterschiedlichster Werkstoffzusammensetzung geht. Für eine effizientere Umsetzung neuartiger Recyclingstrategien wird allerdings, wie aus der Studie erkennbar, eine Verbesserung der Zusammenarbeit an der Schnittstelle zwischen dem Erzeuger der Leichtbaustrukturen und der Recyclingwirtschaft erforderlich, wie Dr. Fendel (Geschäftsführung REMONDIS AG) Stellung nimmt:

„Funktionalität, Wettbewerbsfähigkeit und das Preis-Leistungs-Verhältnis sind u. a. Deteminanten bei der Konstruktion von Fahrzeugen. Die Recyclingfähigkeit von Fahrzeugen spielt aus nachvollziehbaren Gründen keine wesentliche Rolle im Nachfrageverhalten der Käufer. Zurzeit ist auch nicht erkennbar, dass hier ein Umdenken in der Nachfragemotivation besteht. Daher gilt für das Recycling, dass der Fokus der Entwicklung auf der Befähigung von Recyclingtechnologien sowie der Anpassung der Recyclingstrategien liegen muss, die nur erfolgreich sein können, wenn sich hier die Fahrzeugindustrie – unabhängig vom Käuferverhalten – in Zukunft verstärkt und aktiv mit einbringt.“

Zur FOREL Studie 2018

Neben der Initiierung weiterer Technologieprojekte unter dem Dach von FOREL dienen die in der FOREL-Studie 2018 formulierten Szenarien der Fortschreibung der Leichtbau-Roadmap der Nationalen Plattform Elektromobilität (NPE).

Teilergebnisse aus dem Arbeitsschwerpunkt Recyclings werden beispielsweise zum Berg- und Hüttenmännischen Tag (BHT) in Freiberg vorgestellt.

Die FOREL-Studie 2018 wurde unter Leitung des Instituts für Leichtbau und Kunststofftechnik (ILK) der TU Dresden in Zusammenarbeit mit dem Institut für Aufbereitungsmaschinen (IAM) der Technischen Universität Bergakademie Freiberg, dem Laboratorium für Werkstoff- und Fügetechnik (LWF) der Universität Paderborn, dem Institut für Werkzeugmaschinen und Betriebswissenschaft (iwb) der Technischen Universität München, und dem Institut für Umformtechnik und Leichtbau (IUL) der TU Dortmund entwickelt.

Weitere Informationen: http://www.plattform-forel.de/studie 

Michael Klichowicz vom Institut für Aufbereitungsmaschinen (IAM) präsentierte heute seine Versuchsergebnisse zur Validierung von DEM-Simulationen vor ca. 200 Experten auf der “Comminution ´18“ in Kapstadt. In dem Vortrag mit dem Titel

„Validating DEM simulations using high-speed videos of crack propagation in granite“

zeigte und analysierte er beeindruckende Hochgeschwindigkeitsaufnahmen von der Rissausbreitung in einer dünnen Granitplatte.

Mit den Ergebnissen soll die Forschung am IAM zur Kalibrierung von DEM-Modellen für die Zerkleinerung mineralischer Gefüge vorangetrieben werden.

Im Rahmen des BHT - Freiberger Universitätsforum diskutierten am 7. Juni 2018 Experten aus Forschung und Industrie gemeinsam mit Vertretern des Koordinationsprojektes FOREL (Forschungs- und Technologiezentrum für ressourceneffiziente Leichtbaustrukturen der Elektromobilität) sowie des Umweltbundesamts über Verwertungsszenarien von kohlenstofffaserhaltigen Abfällen. Hierfür lud das Institut für Aufbereitungsmaschinen (IAM) der TU Bergakademie Freiberg zur Tagung ein, um die neusten Erkenntnisse zum Thema Recycling von kohlenstofffaserverstärkten Kunststoffen (CFK) vorzustellen.

Die Vortragenden vom Bundesumweltamt und vom IAM ordneten das Thema ein und wiesen auf Trends und bestehende Herausforderungen sowie technologische Lücken hin. Dabei zeigte sich, dass die Qualität der aus kohlenstofffaserhaltigen Kunststoffen (CFK) gewonnenen Rezyklate stark vom Zustand der Abfälle und von der Recyclingroute abhängen und die Behandlung der Abfälle sehr anspruchsvoll ist.

Zwar existieren geeignete Recyclingrouten, die wie in den Vorträgen gezeigt, hochwertige Recyclingfasern mit Wiedereinsatzmöglichkeiten erzeugen können, allerdings sind diese Verfahren nur für ausgewählte Abfälle geeignet. Bei einigen CFK-haltigen Abfällen bestehen nach Ende des Lebenszyklus weiterhin teils erhebliche Herausforderungen für die Aufbereitung und Verwertung. Die Teilnehmer aus der Recyclingindustrie waren sich einig, dass zukünftig mehr Stoffströme betroffen sein werden, als bisher angenommen und die bestehende Aufbereitungstechnik technologisch sowie organisatorisch auf die Verarbeitung von Stoffströmen mit Gehalten an CFK anzupassen ist. Fraglich bleibt, wer die zusätzlichen Kosten der Aufbereitung trägt und welche Verwertungswege für die Reststoffe nutzbar sind. Diskutiert wurde über die Einhaltung der Produktverantwortung der Hersteller, die Einführung von Abfallschlüsselnummern zur verbesserten Kontrolle der Stoffströme bis hin zu Regularien über den Wiedereinsatz von Recyclingware in der Fertigung neuer Produkte.

Diskutiert wurde ausgiebig zwischen den Herstellern von CFK-Werkstoffen, der Recyclingindustrie und dem Bundesumweltamt, wobei die Teilnehmer aus dem universitären Umfeld die Diskussion mit konkreten Fakten untermauern konnten. Die TU Bergakademie Freiberg mit den Instituten für Aufbereitungsmaschinen (Prof. Lieberwirth) sowie der Professur Recyclingmaschinen (Dr. Jäckel) sowie Herr Weißgerber von der Carbon-Werke Weißgerber GmbH & Co KG konnten Verwertungsstrategien auch für CFK-Reste vorstellen, so dass eine Entsorgungssicherheit über eine rohstoffliche Verwertung zukünftig gewährleistet sein wird. Diese befinden sich jedoch alle erst im Erprobungsstadium. Damit bleibt das Recycling von CFK-Reststoffen bis auf wenige Ausnahmen ausgewählter CFK-Abfälle eine Herausforderung für die Recyclingindustrie.

Kontakt

Technische Universität Bergakademie Freiberg
Institut für Aufbereitungsmaschinen

Prof. Dr.-Ing. Holger Lieberwirth
Telefon: (03731) 39 2558
E-Mail: Holger [dot] Lieberwirthiam [dot] tu-freiberg [dot] de

Dr.-Ing. Thomas Krampitz
Telefon: (03731) 39 2854
E-Mail: Thomas [dot] Krampitziam [dot] tu-freiberg [dot] de

Förderhinweis

Dieses Forschungs- und Entwicklungsprojekt wird mit Mitteln des Bundesministeriums für Bildung und Forschung (BMBF) im Rahmenkonzept "Forschung für die Produktion von morgen" (Förderkennzeichen 02P16Z014) und mit Mitteln aus dem Energie- und Klimafonds gefördert und vom Projektträger Karlsruhe (PTKA) betreut.

Über die umfangreichen Kosten der bergbaulichen Sanierungsarbeiten in Sachsen wird zuvor Prof. Dr. Georg Unland, früherer Finanzminister des Freistaates und derzeit als Professor am Institut für Aufbereitungsmaschinen tätig, referieren. Dr. Stefan Mann von der Wismut GmbH Chemnitz spricht über die Fördergerüste und Fördertürme der SAG/SDAG Wismut. 

Die Seilscheibe vom Förderturm des Schachtes 388 des Bergbaubetriebes Königstein wurde im Jahr 1965 installiert und war bis zur Schließung des Bergwerkes im Jahr 2013 in Betrieb. 

Als „ein Mahnmal, das zum Nachdenken über die eigene Geschichte anregt“, würdigte Prof. Barbknecht das Denkmal. Die umfangreichen Uranförderungen im Süden der DDR hätten über Jahrzehnte dafür gesorgt, dass die Sowjetunion beim atomaren Wettrüsten im Kalten Krieg mit den USA mithalten konnte. Schäden an der Natur oder der Gesundheit der Bewohner wurden hierfür in Kauf genommen. Seit der Wiedervereinigung 1990 wurden beträchtliche Summen in die aufwändige Rekultivierung der früheren Förderstätten gesteckt, die bis heute noch nicht vollständig abgeschlossen wurdei. 

Weitere Informationen: https://tu-freiberg.de/fakult4/iam

Am 25.04.2018 fand in Mansera das Abschlussmeeting des EU-Projektes OptimOre statt. In diesem Forschungsprojekt wurde über eine Laufzeit von 39 Monaten die Tantal- und Wolframgewinnung aus Tailings verschiedener europäischer Lagerstätten untersucht und mithilfe neu entwickelter Berechnungsmodelle prognostizierbar gemacht. Die verschiedenen Arbeitspakete waren dabei auf die Aufbereitungsverfahren Mahlen, Schwerkrafttrennung, Flotation und Magnetscheidung fokussiert. Zusätzlich waren Projektpartner mit der übergeordneten Kontrollsoftware sowie der Integration des Controllsystems betraut. Alle Themenbereiche wurden von jeweils einer einzelnen Forschungseinrichtung vollumfänglich betreut.

Im Beisein des Projektofficers aus Brüssel, wurden die finalen Untersuchungsergebnisse der einzelnen Arbeitspakete sowie die erzeugten Berechnungs- und Simulationsmodelle in der Universität von UPS in Mansera vorgestellt. Der Abschluss des Meetings bildete die Präsentation der errichteten Pilotanlage im Technikum der UPC-Universität. Die in der Anlage integrierten Sensoren ermöglichten eine real-time Überwachung des aufzubereitenden Materials sowie eine Anpassung der Anlagenparameter während der Prozessführung. Diese Anlagenkomponenten bilden dabei die Schnittstelle zwischen den Praxisversuchen und den theoretischen Berechnungsmodellen des Projektes. Die abschließend positive Bewertung der Resultate des Projektofficers lobte die herausragenden Projektergebnisse und die erzeugten Neuerungen im Bereich der Modellierung aller Projektpartner.

Bei detailliertem Interesse an weiterführenden Ergebnissen dieses umfangreichen Aufbereitungs- und Modellierungsprojektes, verweisen wir Sie an das in kürze erscheinende OptimOre Buch, verlegt vom Springer Verlag. Darin enthalten sind zusätzlich die Literaturstudien, Verfahren zur Erzeugung der Berechnungs- und Simulationsmodelle sowie detaillierte Beschreibung der untersuchten Lagerstätten.

Am Dienstag, den 17.Juli 2018, machten sich Studenten und Institutsmitarbeiter des IAMs, im Rahmen der Lehrtätigkeit der Instandhaltung, auf zur Freiberger Verzinkerei Paul Bachmann GmbH. Das im Jahre 1885 gegründete Unternehmen ist auf das Stückverzinken spezialisiert und arbeitet mit klein- und mittelständigen Unternehmen der Region sowie überregionalen Großunternehmen des Stahlbaus zusammen. Im Jahre 2017 wurden ca. 2500 t bis 3000 t Stahl mit insgesamt ca. 210 t Zink veredelt. Die Schichtdicke liegt dabei zwischen 50 µm und 150 µm. Diese Zinkschicht verhindert Korrosion für mindestens 30 Jahre unabhängig des darauf einwirkenden Lufttyps.

Die Exkursionsteilnehmer erlebten einen einmaligen Einblick in den Produktionsalltag einer Verzinkerei. Der technische Betriebsleiter Jens Ihle präsentierte die Bereiche der Warenannahme, Bauteilreinigung, Verzinkung und Qualitätsabnahme. Er erläuterte die Funktionen der Zusatzlegierungselemente im Zinkbad sowie die Arbeitsweise der einzelnen Säure- und Spülbäder. Im Bereich der Reinigung von bereits verzinkten Bauteilen, konnte das Deutschlands einzige gemauerte Säurebecken besichtigt werden. Dieses stammt noch aus dem Jahre 1885 und wird bis heute bei der Produktion genutzt.

Im Standort Freiberg werden zwei Kesselanlagen in 12 Stundenschichten gefahren. Das Fassungsvermögen der zwei Kessel liegt bei 170 t Zink für Großteile bis 7,5 m Bauteillänge und bei 70 t für Kleinteile bis 700 mm Bauteillänge. Stahlteile für die Großanlage werden bereits vor der Reinigung an Drähten aufgehangen. Es ist darauf zu achten, dass beim Tauchprozess keine Luft im Bauteil eingeschlossen wird. Durch die Temperatur des Zinkbades von 455 °C ±5K, würde jeglicher Lufteinschluss zu enormen Ausdehnungen führen und ein Bersten des Bauteils zur Folge haben. Aus diesem Grund werden basierend auf Berechnungen und Erfahrungswerten, Löcher an prädestinierten Stellen in die hohlen Bauteile getrieben und damit ein Entweichen der Luft gewährleistet.

Im Namen aller Teilnehmer bedanken wir uns bei der Verzinkerei Paul Bachmann GmbH für diese interessante und lehrreiche Besichtigung und freuen uns darauf, auch in Zukunft weiteren Studenten dieses Erlebnis bieten zu können.

Mehr als 20 Einrichtungen und Verbände aus Wissenschaft und Wirtschaft haben sich auf ein Positionspapier zur Bedeutung des ganzheitlichen Life Cycle Engineerings (LCE) für zukünftigen Leichtbaulösungen verständigt. Bei einem Besuch im Dresdner Institut für Leichtbau und Kunststofftechnik (ILK) Anfang August wurde es Ministerialdirigenten Dr. Herbert Zeisel, beim Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) zuständig für Schlüsseltechnologien für Wachstum, übergeben. 

Verfasst wurde das Papier vom Runden Tisch „Life Cycle Assessment (LCA)“ unter der Federführung der Plattform FOREL, an der auch die TU Bergakademie Freiberg beteiligt ist. Zum Forschungs- und Technologiezentrum für ressourceneffiziente Leichtbaustrukturen der Elektromobilität (FOREL) gehören zudem die TU Dresden, TU München, TU Dortmund und die Universität Paderborn. Weiterhin waren die Cluster MAI Carbon, Open Hybrid LabFactory und ARENA 2036 beteiligt.

Ressourceneffizienz nimmt eine wichtige Schlüsselrolle im nachhaltigen Leichtbau ein, so die Feststellung der Verfasser. Zur Fertigung leistungsfähiger Strukturbauteile sind innovative Materialien und die Entwicklung neuer Fertigungstechnologien dringend geboten. Leichtbauwerkstoffe werden dabei zunehmend in Mischbauweisen eingesetzt, was erhöhte Funktionsintegration ermöglicht und damit die Erreichbarkeit der geforderten Eigenschaften erleichtert.

Unstrittig ist, dass eine verringerte Bauteilmasse unmittelbar zur Senkung des Energiebedarfs in der Nutzungsphase führt. Um eine vollständige Bilanzierung bereitzustellen, müssen jedoch die Umweltbelastungen in allen Lebensphasen des Produktes berücksichtigt werden. Demnach ist eine fundierte Analyse der Rohstoffgewinnung und des Verbrauchs von der Produktion bis hin zum Recycling und Wiedereinsatz von Leichtbaustrukturen notwendig. Hierzu fehlen nach heutigem Stand jedoch noch Daten und Methodenwissen, das nur durch eine werkstoff- und prozessübergreifende Zusammenarbeit bereitgestellt werden kann.

Die Verfasser des Positionspapiers regen eine stärkere politische Unterstützung des Life Cycle Engineerings an, um die Wettbewerbsfähigkeit des Standortes Deutschlands sicherzustellen. Dies gilt für die Bewertung von Leichtbaukonzepten in der Mobilität und darüber hinaus in allen Industriebereichen, in denen bewegte Massen zentraler Bestandteil von Maschinen und Anlagen sind.

Liste der beteiligten Institutionen:

ARENA2036 e. V. (Universität Stuttgart, Fraunhofer Institut für Bauphysik)

BENTELER Automobiltechnik GmbH

Carbon Composites e. V.

Composites Germany

Daimler AG

Forschungsvereinigung Automobiltechnik e. V.

Fraunhofer-Allianz Leichtbau

Hochschule Bochum

Institut für Umweltinformatik Hamburg GmbH

Institut für Leichtbau mit Hybridsystemen

Kirchhoff Automotive GmbH

Leichtbau BW GmbH

Open Hybrid LabFactory e. V. (Technische Universität Braunschweig)

Plattform FOREL (TU Dresden, TU Bergakademie Freiberg, TU München, TU Dortmund, Universität Paderborn)

PRISMA – Zentrum für Nachhaltigkeitsbewertung und -politik

RWTH Aachen

Stahlinstitut VDEh

thinkstep AG 

thyssenkrupp Steel Europe AG

VDMA AG Hybride Leichtbau Technologien

Volkswagen AG

Weitere Informationen: http://tu-freiberg.de/fakult4/iam/