[29.04.2016] Die Müllverbrennungsanlage, die auch für Duisburg zuständig ist, verwertet jährlich bis zu 700.000 Tonnen Abfälle – ein defekter oder unzureichender Abgasfilter hätte schwerwiegende Folgen: von erhöhtem Schadstoffausstoß bis hin zu steigenden Energiekosten. Gemeinsam mit anderen Forschungsinstituten entwickeln Wissenschaftler der Universität Duisburg-Essen (UDE) um Prof. Dr.-Ing. Frank Schmidt nun eine detaillierte Schwachstellenanalyse für die Filter schon vor dem Praxiseinsatz.

So genannte „abreinigbare Schlauchfilter“ lassen sich – wie der Name bereits vermuten lässt – regelmäßig reinigen und damit wiederverwenden. Für diesen Dauereinsatz müssen sie einiges zu bieten haben: Sie sollten bei geringem Druckverlust möglichst viel abscheiden, sich gut regenerieren können und natürlich lange leben. In der Industrie halten diese Oberflächenfilter Schleifstaub oder pulverförmige Produkte zurück, in Kraftwerken oder der Müllverbrennung werden sie in der Rauchgasreinigung eingesetzt.

Dabei wird das Material stark belastet: Da ist einerseits der regelmäßige Druckstoß, mit dem der Filter gereinigt wird. Andererseits beanspruchen aggressive Gasatmosphären und hohe Temperaturen das Material zusätzlich. Im schlimmsten Fall kann das staubbeladene Rauchgas frühzeitig durchbrechen. Für Hersteller und Anwender ist es somit entscheidend, die Alterungsprozesse zu verstehen, um den für den jeweiligen Einsatz passenden Filter auszuwählen. Aktuelle internationale Normprojekte schreiben daher künftig Tests zur Bewertung der Degradation von abreinigbaren Faserfiltermedien vor.

Hier setzt das neue Projekt an: „Untersuchung der chemischen und thermischen Degradation von abreinigbaren Filtermedien“ ist ein Vorhaben der Arbeitsgruppe „Nanopartikelprozesstechnik“ um Prof. Dr.-Ing. Frank Schmidt und den beiden An-Instituten der Uni, dem Deutschen Textilforschungszentrum Nord-West sowie dem Institut für Energie- und Umwelttechnik.

Die Wissenschaftler wollen die Alterungsprozesse der Filtermedien unter möglichst realen Bedingungen untersuchen und darauf aufbauend geeignete Testverfahren zur Beschreibung der Degradationsprozesse erarbeiten. Parallel sollen spezifische Beschichtungen entwickelt werden, mit denen die Filter widerstandsfähiger gegenüber aggressiven Gasen werden.

Das Interesse der Industrie zeigt sich an der großen Anzahl der beteiligten Unternehmen. Denn auf die zumeist mittelständigen deutschen Filter- und Filtermedienhersteller kommen erhebliche Kosten zu, wenn die Norm wirksam wird. „Deswegen arbeiten wir eng mit den beteiligten Unternehmen zusammen“, erklärt Schmidt. „Wir wollen sicherstellen, dass die Tests wissenschaftlich, aber auch wirtschaftlich sinnvoll sind.“

Das Forschungsvorhaben wird über den Projektträger „Arbeitsgemeinschaft industrieller Forschungsvereinigungen“ (AiF) vom Bundeswirtschaftsministerium mit insgesamt 746.000 Euro gefördert.

Weitere Informationen:
Prof. Dr.-Ing. Frank Schmidt, Tel. 0203 379-2780, frank.schmidt@uni-due.de