Menü
Dresdner Neueste Nachrichten | Ihre Zeitung aus Dresden
Anmelden
Lokales Dresdner entwickeln Öko-Upgrade für Alu-Hütten
Dresden Lokales Dresdner entwickeln Öko-Upgrade für Alu-Hütten
Partner im Redaktionsnetzwerk Deutschland
12:22 13.09.2018
Nicht nur Treibhausgase, sondern auch giftiger Schlamm entsteht bei der Aluminium-Produktion. Im Jahr 2010 wurde ein Ort in Ungarn mit giftigem Rotschlamm einer naheliegenden Aluminiumoxidfabrik überschwemmt, nachdem dort ein Deich gebrochen war. Quelle: dpa
Dresden

China, Russland und weitere Länder betreiben rund um den Erdball energiefressende Alu-Hütten, die das Leichtbau-Material Aluminium mit hohem Stromeinsatz erschmelzen. Rund 57 Millionen Tonnen Alu produzieren diese Werke weltweit – und erzeugen als Nebenprodukt rund 100 Millionen Tonnen Kohlendioxid und weitere Gase. Neuartige Elektroden, die das Fraunhofer-Institut für Fertigungstechnik und Angewandte Materialforschung (IFAM) in Dresden gemeinsam mit Industriepartnern entwickelt hat, sollen diese Treibhaus-Emissionen nahezu vollständig beseitigen – was auch ein Beitrag zur ökologischen Stabilität der Erdatmosphäre wäre. „Wir sehen da enormes Einsparpotenzial“, sagte Dr. Thomas Schubert vom IFAM.

Denn auf der anderen Seite steigt der Bedarf an Leichtbau-Werkstoffen wie Alu oder Karbon derzeit besonders stark, da Flugzeuge, Elektro-Autos und andere Maschinen mit weniger Gewicht gefragt sind. Zwar ist Aluminium gar kein seltenes Metall. Der US-Amerikaner Charles Martin Hall und der Franzose Paul Héroult entwickelten bereits 1886 einen Prozess, um aus Aluminiumoxid-Mineralien das pure Metall zu gewinnen. Doch der Einsatz anstelle von Stahl ist vor allem eine Kosten- und Verarbeitungsfrage.

Sauerstoff frisst Graphit-Elektroden auf – und sorgt für Treibhausgas

Ingenieure haben die Hall-Héroult-Methode zwar immer weiter verfeinert, das Grundprinzip und die Nachteile sind indes die gleichen geblieben: Das Aluoxid wird mit einer speziellen Beimischung aus Alu, Fluor und Natrium gemixt und in eine Elektrolyse-Wanne geschüttet. Dort liegt eine Spannung an, die das Gemisch schmilzt, und in seine Haupt-Bestandteile Alu und Sauerstoff trennt. Das flüssige Aluminium fließ zum Boden und dient dort als Kathode (Minus-Pol für den Strom). Der Pluspol, also die Anode, hängt über dem Bad und besteht aus Graphit – also letztlich Kohlenstoff.

Problem Nummer 1 bei diesem Prozess ist der hohe Energieverbrauch. Deshalb spielt Deutschland mit seinen hohen Strompreisen in der Welt-Alu-Produktion nur eine kleine Rolle. Die deutschen Technologiefirmen sind vielmehr dankbare Abnehmer für das Leichtbaumaterial. Problem Nummer 2 sind die Graphit-Elektroden: Sie lösen sich fortwährend auf, weil sie sich mit dem Sauerstoff aus dem Aluoxid verbinden. Dabei entstehen Kohlendioxid und -monoxid. Schon Paul Héroult hatte seinerzeit an einem alternativen Anodenmaterial geknobelt, aber erfolglos: Kaum ein Werkstoff hielt der heißen, aggressiven Alu-Mix-Schmelze lange stand – bisher.

Nun aber haben die Dresdner im Zuge des EU-geförderten Projektes „Agral“ gemeinsam mit Industriepartnern ein neues Anodenmaterial entwickelt, das dieser Alu-Hitze-Hölle standhält: Um einen Kern aus einer Nickellegierung legen die Ingenieure eine drei bis fünf Millimeter dicke Cermit-Schicht aus Nickel-Eisenoxid-Keramik und weiteren Materialien. Zu erwarten sei, dass diese Verbundwerkstoff-Anoden ein Jahr halten werden, schätzte Thomas Schubert ein. „Dann müssen sie ersetzt werden.“

Konkurrenten tun sich für Öko-Upgrade zusammen, Apple schießt Geld zu

Schädliche Abgase durch die Umrüstung seien nicht bekannt, allerdings werde der Energieverbrauch um etwa zehn Prozent steigen. Darin sieht der Fraunhofer-Experte kein grundlegendes ökologisches Problem, da viele Alu-Hütten weltweit an Flüssen gebaut wurden und ihren Strom aus Wasserkraft beziehen. In etwa vier bis fünf Jahren könne die neue Anode marktreif sein, meint Thomas Schubert. Die Technologie aus Sachsen erscheint global agierenden Konzernen jedenfalls so erfolgverheißend, das sich selbst Wettbewerber und ein bekannter Technologiekonzern für solch ein Öko-Upgrade in den Aluhütten zusammentun: Die australisch-britische Bergbaugesellschaft „Rio Tinto“ und der konkurrierende US-Konzern „Alcoa“ haben nun ein Gemeinschaftsunternehmen „Elysis“ gegründet, das diese Dresdner Superanode mit Apple-Förderung ausentwickeln und kommerzialisieren soll.

Von Heiko Weckbrodt

Kommentare
Die Debatte geht am Morgen weiter
Die Kommentarfunktion ist zwischen 23:00 und 06:00 Uhr nicht aktiv – denn wir wollen eine gute Moderation der Beiträge gewährleisten.
Wir freuen uns am Morgen über Ihre konstruktiven Beiträge zum Thema!

Eine neue Ausstellung im Dresdner Kulturpalast beschäftigt sich mit dem Thema Gewaltprävention. Die interaktive Schau „Echt fair!“ ist das erste Mal in Dresden. Zahlreiche Lernstationen zeigen spielerisch, wie Kinder und Jugendliche Gewalt erkennen, verhindern und Hilfe holen können.

14.09.2018
Lokales Blick hinter die Kulissen - Tierische Aktionen am Zootag

Am Sonntag können Tierfans wieder einen Blick hinter die Kulissen des Zoos an der Tiergartenstraße werfen. Zum Zootag haben Frühaufsteher bereits ab 8 Uhr die Möglichkeit, die Fütterung der Nasenbären zu erleben oder den Vogelpflegern bei der Futterzubereitung über die Schulter zu schauen.

13.09.2018

Zu einer der besten Adressen für vietnamesische Speisen ist das Restaurant „Codo“ in der Neustadt avanciert. Am Dienstag wurde Lokal Nr. 3 eröffnet – diesmal in der Altstadt nahe des Zwingers und geleitet von zwei 25-Jährigen.

13.09.2018