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PFAS steht für Per- und Polyfluoroalkyl Substanzen. Die Gruppengröße ist unbekannt. Es gibt vermutlich 10.000 verschiedene Chemikalien. PFAS betreffen u. a. be­schich­tete Pfannen, Funktions­kleidung und Versiegelungen. Jona Schulze (links) ist Umweltwissenschaftler und Ökotoxikologe. Er erarbeitet aktuell einen PFAS-Beschränkungsvorschlag. Dr. Tobias Frische ist Biologe und Ökotoxikologe. Beide arbeiten beim Umweltbundesamt.

PFAS-Substanzen sollen verboten werden, was zu Sorgen in der Galvanikbranche führt. Was macht diese Stoffe gefährlich?

Die grundsätzliche, besorgniserregende Eigenschaft, welche PFAS aufgrund ihrer chemischen Struktur mit sich bringen, ist die Persistenz. Denn alle PFAS sind entweder selbst persistent, oder werden zu persistenten Verbindungen abgebaut. Persistenz bedeutet dabei, dass diese Substanzen unter Umweltbedingungen nicht auf natürlichem Wege (das heißt über die bekannten chemisch-physikalischen und biologischen Pro­zesse) abgebaut werden. Wenn sie einmal in die Umwelt gelangen, verbleiben sie dort für sehr lange Zeit und werden daher auch als ‚Ewigkeitschemikalien‘ bezeichnet.

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In seinem 2022 veröffentlichten sechsten Sachstandsbericht nennt das Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC), also der Weltklimarat, die Abscheidung und Nutzung von Kohlenstoff erstmalig als geeignete Lösung zur Eindämmung des Klimawandels. Mehrere Zukunftsszenarien für eine Netto-Null-Chemieindustrie bis zum Jahr 2050 zeigen, dass zwischen 10 und 30 % der Nachfrage des produktgebundenen Kohlenstoffs aus der Nutzung von CO₂ stammen werden.

Der Anteil erneuerbarer Energiequellen bei der Nettostromerzeugung betrug im 1. Halb­jahr 2023 satte 57,7 %, wobei 13,4 % von Solaranlagen geliefert wurden. Sonnig heiße und windige Sommertage scheint es immer häufiger zu geben, so dass Ideen gefragt sind, die Sonne noch besser zu nutzen und nicht nur über die Hitze zu klagen. In den letzten Jahren wurden auf vielen Dächern von Wohn- und Geschäftshäusern, Industrie- und Schulgebäuden, aber auch Ställen und Scheunen Photovoltaik-Anlagen installiert, wobei das Potenzial nicht genutzter Flächen immer noch immens ist. Für Landwirte können PV-Anlagen sehr interessant sein – nicht nur zur Stromgewinnung, sondern auch als Sonnenschutz für die angebauten Pflanzen –, weshalb die Agri-PV an Bedeutung gewinnt.

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Mit dem vorgestellten Modell können Spülkaskaden berechnet werden, wobei Tauch- und Spritzspülen auch für nicht ideales Spülen darstellbar sind. Zudem lassen sich Kreislaufspülen, Rückführspülen und Spritzkammerspülen berechnen. Letzter Teil. Fortsetzung aus Galvanotechnik 7/2023.
6.4 Beispiel: Spritzkammerspülen:
In einer Gestellanlage werden stündlich 10 Warenträger durchgesetzt. Aus dem Behandlungsprozess sowie aus allen Spülen wird 1,0 Liter pro Warenträger verschleppt. Daraus ergibt sich ein Verschleppungsvolumenstrom von 10 lh–1. Die Konzentration im Behandlungsprozess beträgt im Mittel c0 = 40 gl-1. Für das Spülen der Ware stehen drei Spülstufen zur Verfügung. Es soll geprüft werden, ob es vorteilhaft ist, die dritte Spülstufe als Spritzkammerspüle auszuführen.

Eine große Herausforderung der Energiewende ist die Gewinnung von regenerativ erzeugtem Strom. Trotz der vielbeschworenen Energieknappheit ist regional mehr Elektrizität vorhanden, als das Stromnetz aufnehmen kann. Deshalb müssen Windparks oft abgeregelt werden. Die Zeiten des Stromüberschusses eignen sich deshalb besonders gut für die Produktion von grünem Wasserstoff. Statt die Stromerzeugung aus Wind, Wasser und Sonne abzuschalten, kann der so gewonnene Strom zur Produktion von so genanntem grünem Wasserstoff genutzt werden, der dann zum Beispiel in das Gasnetz eingespeist werden kann. Die Herstellung von grünem Wasserstoff erfolgt durch die Power-to-Gas-Technologie. Wasser wird in Elektrolyseuren durch eine elektrische Spannung in Wasserstoff und Sauerstoff aufgespalten. Wird für die Elektrolyse Strom aus erneuerbaren Quellen verwendet, werden keine Treibhausgase bei der Erzeugung von Wasserstoff ausgestoßen, er ist also frei von Kohlendioxid und darf dann grüner Wasserstoff genannt werden.

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Das Laserzentrum Hannover LZH, das komplette Laser-Systemtechnik mit den dazugehörigen optimierten Prozessen entwickelt, hat auf der Hannover Messe 2023 vom 17. - 21. April 2023 Laser-Systemtechnik auch für außergewöhnliche Herausforderungen gezeigt – vom Auftragsschweißen bis zum 3D-Druck auf dem Mond. Beim Projekt „Moonrise“ werden die Möglichkeiten des 3D-Drucks auf dem Mond untersucht. Additive Fertigung mit Mondstaub direkt auf dem Erdtrabanten, für dieses Ziel entwickelt das LZH einen Laser nach strikten Vorgaben sowie die dazugehörigen maßgeschneiderten Prozesse, um Mond­staub unter Mondgravitation zu verdrucken. Hochspezialisierte Laser-Systemtechnik findet ihren Einsatz aber auch in der Industrie. Zum Beispiel, um mit flexiblem Laser-Auftragschweißen die Lebenszeit von stark belasteten Bauteilen, wie Spritzgussformen, zu erhöhen, oder im Leichtbau, wenn damit großflächig Kunststoff an Kunststoff oder an Metall gefügt werden kann.