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Wädi
Wädi
Definiere industrielle Symbiose:
Industrielle Ökologie oder industrielle Symbiose ist darauf ausgerichtet den Ressourcenverbrauch von industriellen Produktionssystemen zu optimieren
Als Vorbild hierzu dient die Natur deshalb der Begriff Ökologie bzw. Symbiose
In der Natur gibt es keine Abfallprodukte, alle Nebenprodukte dienen auf eine Weise als Rohstoff
Was sind die Schwierigkeiten bei der Umsetzung von indstriellen Symbiosen?
Mangelndes Vertrauen innerhalb der (Industrie-)Partner (Betriebsgeheimnisse)
Bereitschaft Informationen auszutauschen
Verschiedene Klassifikationen von Abfällen und Resourcen
Zeitlich variabler Anfall von Ressourcen vs konstanter Bedarf an Materialien
Kommunikation für die Realisierung
Nenne ein Beispiel einer industriellen Symbiose und erkläre dieses:
Kalundborg: Funktioniert als industrielles Ökosystem, bei dem das Nebenprodukt eines Produktionsunternehmens einem anderen Unternehmen als Ressource dient.
Was wird als Voraussetzung für die Industrielle Symbiose gesehen?
Kooperation und die synergistischen Möglichkeiten aufgrund der geographischen Nähe
Wie viel beträgt die Welt-Erdölproduktion und wer sind die führenden Player?
Global 4'220 Mio t
Mittlerer Osten mit Abstand grösster Produzent (1'300 Mio t) danach Nordamerika (866 Mio t) und die ehemalige Sowjetunion (670 Mio t)
Wie viel Erdöl wird weltweit verbracuht und wer ist Spitzenreiter?
4'211 Mio t weltweit
Asienund Pazifik mit 1'400 Mio t an 1. Stelle danach Nordamerika mit 1'000 Mio t
Wie hoch sind die momentan geschätzten Erdölreserven und wo liegt der grösste Teil?
240 Mia t
Im mittleren Osten (110 Mai t)
Wie hoch ist der Öl-Äquivalenten Verbracuh pro Tag und Kopf in der Schweiz, Nordamerika, EU und dem Rest der Welt?
- Nordamerika: 15.7 kg
- Schweiz: 9.1 kg
- EU: 9.4
- Rest der Welt: 3.7 kg
Wie lange reichen die nachgewiesenen Erdöl Reserven noch?
44 Jahre
Aus welchen Elemnten setzt sich das Erdöl zusammen?
- Wasserstoff (11%)
- Kohlenstoff (83%)
- Schwefel (5%)
- Sauerstoff, Stickstoff, Metalle (1%)
Was geschieht vor dem Transport des Rohöls?
Es wird aufbereitet: durch ein leichtes Vakuum werden Gase abgetrennt, durch die anschliessende Zugabe von Tensiden wird Öl und Salzwasser separiert.
Was geschieht in der Raffination von Rohöl?
Das Öl wird weiter aufbereitet. Durch die Destillation in einem Destillationsturm werden die verschiedenen Erdölprodukte durch verschiedene Temperaturen gewonnen. Am heissesten (ca 350°C), also unten, zum beispiel Heizöl schwer. Oben werden noch die Gase (ca 15°C) abgefangen, welche dann in der Petrochemie und für Brennstoffe verwendet werden.
Aus welchen Molekülgruppen besteht das Rohöl?
Paraffinen, Aromaten, Olefinen, Naphtenen
Wie verteilt sich die Nutzung von Erdöl über die verschiedenen Verwendungszwecke in Europa?
Verkehr 45%
Energie & Heizung 42%
Chemie 8% (davon 4-5% für Kunststoffe)
Sonstiges 5%
Was ist ein Kunststoff überhaupt?
Werkstoff , der als hauptsächlichen Bestandteil ein Hochpolymer enthält...
Wie viel Kunststoff wurde 2014 in der Welt/EU produziert?
Welt: 311 Mio t
EU: 59 Mio t
Wie hoch war 2015 der jährliche pro Kopf Kunststoffverbrauch in der Welt/Westeuropa?
Welt: 45 kg
Westeuropa: 136 kg
Wer sind die Spitzenkunststoffverbraucher innerhalb Europa?
Deutschland: 12 Mio t
Italien: 6.5 Mio t
Frankreich: 5 Mio t
Erkläre Thermoplasten, Duroplasten, Elastomere und Copolymerisate:
Die meisten Kunststoffe, die wir im täglichen Leben benutzen, sind Thermoplaste, ihr wesentliches Merkmal ist, dass sie formbar (= plastisch) sind, je besser, desto mehr man sie erwärmt, allerdings schmelzen sie bei zu grosser Hitze, wie z.B. eine Plastikschüssel auf einer heissen Herdplatte
Dieses Verhalten unterscheidet sie wesentlich von den Duroplasten, die beim Erhitzen nicht schmelzen, sondern sich zersetzen.
Chemisch betrachtet fehlt den Thermoplasten im Gegensatz zu den Duroplasten die Quervernetzung, die einzelnen Molekülketten sind also nicht durch chemische Bindungen, sondern nur durch zwischenmolekulare Kräfte miteinander verbunden.
Das wesentliche Merkmal von Elastomeren ist, dass sie sich auf mindestens das Doppelte ihrer Länge dehnen lassen und beim Loslassen in ihren Ausgangszu- stand zurückkehren (Fachwort dafür: Gummielastizität).
Die Copolymerisation bietet die Möglichkeit, die Eigenschaften von Kunst- stoffen zu beeinflussen, indem man verschiedene Kunststoffe mit unterschied- lichen Eigenschaften in einem einzigen Kunststoff vereint. Copolymere beste- hen also nicht nur aus einer Art von Kunststoff wie z.B. Polyacryl, sondern aus zwei oder sogar mehreren, z.B. Polyacryl und PVC.
Nenne die wichtigsten Reaktionsmechanismen für die synthese von Kunststoff:
Ganz allgemein entstehen Kunststoffe in so genannten "Polyreaktionen", das sind Reaktionen, bei denen einzelne Moleküle, genannt "Monomere" (von griech. monos = einzeln und meros = Teilchen), zu "Polymeren" (griech. polys = viel) reagieren.
Diese Polyreaktionen werden üblicherweise in drei verschiedene Reaktionstypen unterschieden, nämlich in
Polymerisation:
Diese verlaufen stufenlos und ohne Abspaltung von Nebenprodukten.
Polykondensation:
Diese verlaufen in Stufen und mit Abspaltung von Nebenprodukten.
Polyadditionen:
Diese verlaufen ebenfalls in Stufen, aber ohne Abspaltung von Nebenprodukten.
Nenne einige Kunststoffverarbeitungsverfahren und deren Produkte:
- Extrudieren: Profile, Rohre, Folien, Tafeln Kabel
- Kalandrieren: Folien, Bahnen
- Spritzgiessen: Formteile wie Harassen, Tassen, Zahnräder
- Extrusionsblasformen: Hohlkörper
- Schäumen: Blöcke, Tafeln, Bahnen, Formteile
Erkläre die Funktionsweise des Extrudierens:
In einem beheizten Zylinder dreht sich eine Schnecke, welche die Frommasse nach vorn fördert, verdichtet, plastifiziert (aufschmilzt) und homogenisiert. Vor den Schneckenzylinder ist ein Werkzeug gesetzt, dieses gibt der plastisch austretenden Masse die gewünschte Form
Erkläre die Funktonsweise des Spitzgiessens:
Die Spritzgiessmaschine besteht aus der «Spritzenheit» und der «Schliesseinheit». Die Spritz- einheit ist ein Extruder mit hin und her beweglicher Schnecke, die die Formmasse fördert, plastifiziert und ausstösst. Die Schliesseinheit öffnet und schliesst das Werkzeug.
Erkläre die Funktionsweise des Extrusionsblasformens:
Dieses Verfahren dient der Herstellung von Hohlkörpern aus Thermoplasten. Ein Extruder drückt einen fast plastischen Schlauch in ein zweiteiliges Hohlwerkzeug. Durch das Schliessen des Werkzeugs wir der Schlauch oben und unten luftdicht abgequetscht. Eigeblasene Luft drückt ihn dann an die abkühlende Innenwände des Werkzeuges und formt ihn so zum Hohlkörper.
Erkläre Kalandrieren:
Dieses Verfahren hat seine grösste Bedeutung bei der Herstellung von Folien aus PVC und beschichteten Geweben. Kunststoffe, deren Schmelze zu dünnflüssig ist, (z.B. Polyethylen) können auf dem Kalander nicht verarbeitet werden. PVC wird in plastischem Zustand zwischen zwei oder mehreren Walzen zu einem endlosen Folienband breitgewalzt. Nach Verlassen des Kalanders kann die Folie durch Prägen (z.B. mit Ledernarbung), Bedrucken, Beflocken, Metalisieren weiter behandelt werden.
Erkläre Schäumen:
1) Diese Styrolpolymere enthalten ein Treibmittel ...
2) ... das beim Erwärmen ein Vorschäumen bewirkt (Lagerform lose geschüttet)
3) Beim Wiedererwärmen blähen die luftgefüllten Perlen auf, erweichen und verschweissen unter Druck miteinander zu einem PS-Schaum- Formkörper
Welche Kennzeichnung kenn die DIN für Kunststoffe?
Welche Anhaltspunkte und Analysemethoden helfen bei der Erkennung von Kunststoffen?
- Produktart (oft werden Produkte aus dem gleichen Kunststoff hergestellt)
- Spezifisches Gewicht bzw. Schwimm-/Sink-Test (PE schwimmt, PC sinkt)
- Brandverhalten (inner- und ausserhalb der Flamme, Russ ja/nein, Geruch etc.)
- pH-Wert, da gewisse Kunststoffe sauer sind (Skala 0-7), wie z.B. PET, andere aber neutral (Skala bei 7) oder alkalisch (Skala 8-14), wie z.B. PA
- Beilsteinprobe zur Erkennung von Halogenen, wie z.B. Chlor bei PVC.
Welche Kunststoffe werden am häufigsten verwendet?
In welchem Marktsegment wird am meisten Kunststoff verbraucht?
Was spricht für Kunststoffe?
• Die Produktion von Kunststoffen verbraucht wenig Rohstoffe: Mit 7.5 % des gesamten Erdöl- und Erdgasverbrauchs ist der Bedarf vergleichsweise gering – fast 90% des Erdöls werden als Brenn- oder Treibstoff eingesetzt und damit nur einmalig und kurzlebig genutzt.
• Kunststoffprodukte sind langlebig, hoch belastbar und können in der Regel mit vergleichsweise wenig Energie produziert werden.
• Kunststoffe sind für die Produktion von Solarzellen, Solarkollektoren und Windkraftanlagen unverzichtbar, denn sie sind witterungsfest, langlebig und erfüllen höchste Sicherheitsstandards.
• Kunststoffe sind gespeicherte Energie, während die Energie z. B. beim Heizen unwiederbringlich verloren ist: Die im Kunststoffprodukt gespeicherte Energie kann durch Recycling erneut genutzt oder zur Wärmegewinnung im Heizkraftwerk verwendet werden.
• Kunststoffe sind einfach und kostengünstig herzustellen.
• Kunststoffe sind leicht
Im Vergleich zu anderen Werkstoffen wie Glas, Metall und Keramik sparen Kunststoffe bis zu 85% Gewicht und sorgen damit bei PKW, LKW, Bahn, Bus und Flugzeug für hohe Energieeinsparung.
So verbraucht ein um 100 kg leichterer PKW bis zu 0,6 Liter weniger Sprit auf 100 km.
Wie sah es 2014 in Europa mit dem Kunststoffrecycling und der Energiegewinnung aus?
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Definiere industrielle Symbiose:
Industrielle Ökologie oder industrielle Symbiose ist darauf ausgerichtet den Ressourcenverbrauch von industriellen Produktionssystemen zu optimieren
Als Vorbild hierzu dient die Natur deshalb der Begriff Ökologie bzw. Symbiose
In der Natur gibt es keine Abfallprodukte, alle Nebenprodukte dienen auf eine Weise als Rohstoff
Was sind die Schwierigkeiten bei der Umsetzung von indstriellen Symbiosen?
Mangelndes Vertrauen innerhalb der (Industrie-)Partner (Betriebsgeheimnisse)
Bereitschaft Informationen auszutauschen
Verschiedene Klassifikationen von Abfällen und Resourcen
Zeitlich variabler Anfall von Ressourcen vs konstanter Bedarf an Materialien
Kommunikation für die Realisierung
Nenne ein Beispiel einer industriellen Symbiose und erkläre dieses:
Kalundborg: Funktioniert als industrielles Ökosystem, bei dem das Nebenprodukt eines Produktionsunternehmens einem anderen Unternehmen als Ressource dient.
Was wird als Voraussetzung für die Industrielle Symbiose gesehen?
Kooperation und die synergistischen Möglichkeiten aufgrund der geographischen Nähe
Wie viel beträgt die Welt-Erdölproduktion und wer sind die führenden Player?
Global 4'220 Mio t
Mittlerer Osten mit Abstand grösster Produzent (1'300 Mio t) danach Nordamerika (866 Mio t) und die ehemalige Sowjetunion (670 Mio t)
Wie viel Erdöl wird weltweit verbracuht und wer ist Spitzenreiter?
4'211 Mio t weltweit
Asienund Pazifik mit 1'400 Mio t an 1. Stelle danach Nordamerika mit 1'000 Mio t
Wie hoch sind die momentan geschätzten Erdölreserven und wo liegt der grösste Teil?
240 Mia t
Im mittleren Osten (110 Mai t)
Wie hoch ist der Öl-Äquivalenten Verbracuh pro Tag und Kopf in der Schweiz, Nordamerika, EU und dem Rest der Welt?
- Nordamerika: 15.7 kg
- Schweiz: 9.1 kg
- EU: 9.4
- Rest der Welt: 3.7 kg
Wie lange reichen die nachgewiesenen Erdöl Reserven noch?
44 Jahre
Aus welchen Elemnten setzt sich das Erdöl zusammen?
- Wasserstoff (11%)
- Kohlenstoff (83%)
- Schwefel (5%)
- Sauerstoff, Stickstoff, Metalle (1%)
Was geschieht vor dem Transport des Rohöls?
Es wird aufbereitet: durch ein leichtes Vakuum werden Gase abgetrennt, durch die anschliessende Zugabe von Tensiden wird Öl und Salzwasser separiert.
Was geschieht in der Raffination von Rohöl?
Das Öl wird weiter aufbereitet. Durch die Destillation in einem Destillationsturm werden die verschiedenen Erdölprodukte durch verschiedene Temperaturen gewonnen. Am heissesten (ca 350°C), also unten, zum beispiel Heizöl schwer. Oben werden noch die Gase (ca 15°C) abgefangen, welche dann in der Petrochemie und für Brennstoffe verwendet werden.
Aus welchen Molekülgruppen besteht das Rohöl?
Paraffinen, Aromaten, Olefinen, Naphtenen
Wie verteilt sich die Nutzung von Erdöl über die verschiedenen Verwendungszwecke in Europa?
Verkehr 45%
Energie & Heizung 42%
Chemie 8% (davon 4-5% für Kunststoffe)
Sonstiges 5%
Was ist ein Kunststoff überhaupt?
Werkstoff , der als hauptsächlichen Bestandteil ein Hochpolymer enthält...
Wie viel Kunststoff wurde 2014 in der Welt/EU produziert?
Welt: 311 Mio t
EU: 59 Mio t
Wie hoch war 2015 der jährliche pro Kopf Kunststoffverbrauch in der Welt/Westeuropa?
Welt: 45 kg
Westeuropa: 136 kg
Wer sind die Spitzenkunststoffverbraucher innerhalb Europa?
Deutschland: 12 Mio t
Italien: 6.5 Mio t
Frankreich: 5 Mio t
Erkläre Thermoplasten, Duroplasten, Elastomere und Copolymerisate:
Die meisten Kunststoffe, die wir im täglichen Leben benutzen, sind Thermoplaste, ihr wesentliches Merkmal ist, dass sie formbar (= plastisch) sind, je besser, desto mehr man sie erwärmt, allerdings schmelzen sie bei zu grosser Hitze, wie z.B. eine Plastikschüssel auf einer heissen Herdplatte
Dieses Verhalten unterscheidet sie wesentlich von den Duroplasten, die beim Erhitzen nicht schmelzen, sondern sich zersetzen.
Chemisch betrachtet fehlt den Thermoplasten im Gegensatz zu den Duroplasten die Quervernetzung, die einzelnen Molekülketten sind also nicht durch chemische Bindungen, sondern nur durch zwischenmolekulare Kräfte miteinander verbunden.
Das wesentliche Merkmal von Elastomeren ist, dass sie sich auf mindestens das Doppelte ihrer Länge dehnen lassen und beim Loslassen in ihren Ausgangszu- stand zurückkehren (Fachwort dafür: Gummielastizität).
Die Copolymerisation bietet die Möglichkeit, die Eigenschaften von Kunst- stoffen zu beeinflussen, indem man verschiedene Kunststoffe mit unterschied- lichen Eigenschaften in einem einzigen Kunststoff vereint. Copolymere beste- hen also nicht nur aus einer Art von Kunststoff wie z.B. Polyacryl, sondern aus zwei oder sogar mehreren, z.B. Polyacryl und PVC.
Nenne die wichtigsten Reaktionsmechanismen für die synthese von Kunststoff:
Ganz allgemein entstehen Kunststoffe in so genannten "Polyreaktionen", das sind Reaktionen, bei denen einzelne Moleküle, genannt "Monomere" (von griech. monos = einzeln und meros = Teilchen), zu "Polymeren" (griech. polys = viel) reagieren.
Diese Polyreaktionen werden üblicherweise in drei verschiedene Reaktionstypen unterschieden, nämlich in
Polymerisation:
Diese verlaufen stufenlos und ohne Abspaltung von Nebenprodukten.
Polykondensation:
Diese verlaufen in Stufen und mit Abspaltung von Nebenprodukten.
Polyadditionen:
Diese verlaufen ebenfalls in Stufen, aber ohne Abspaltung von Nebenprodukten.
Nenne einige Kunststoffverarbeitungsverfahren und deren Produkte:
- Extrudieren: Profile, Rohre, Folien, Tafeln Kabel
- Kalandrieren: Folien, Bahnen
- Spritzgiessen: Formteile wie Harassen, Tassen, Zahnräder
- Extrusionsblasformen: Hohlkörper
- Schäumen: Blöcke, Tafeln, Bahnen, Formteile
Erkläre die Funktionsweise des Extrudierens:
In einem beheizten Zylinder dreht sich eine Schnecke, welche die Frommasse nach vorn fördert, verdichtet, plastifiziert (aufschmilzt) und homogenisiert. Vor den Schneckenzylinder ist ein Werkzeug gesetzt, dieses gibt der plastisch austretenden Masse die gewünschte Form
Erkläre die Funktonsweise des Spitzgiessens:
Die Spritzgiessmaschine besteht aus der «Spritzenheit» und der «Schliesseinheit». Die Spritz- einheit ist ein Extruder mit hin und her beweglicher Schnecke, die die Formmasse fördert, plastifiziert und ausstösst. Die Schliesseinheit öffnet und schliesst das Werkzeug.
Erkläre die Funktionsweise des Extrusionsblasformens:
Dieses Verfahren dient der Herstellung von Hohlkörpern aus Thermoplasten. Ein Extruder drückt einen fast plastischen Schlauch in ein zweiteiliges Hohlwerkzeug. Durch das Schliessen des Werkzeugs wir der Schlauch oben und unten luftdicht abgequetscht. Eigeblasene Luft drückt ihn dann an die abkühlende Innenwände des Werkzeuges und formt ihn so zum Hohlkörper.
Erkläre Kalandrieren:
Dieses Verfahren hat seine grösste Bedeutung bei der Herstellung von Folien aus PVC und beschichteten Geweben. Kunststoffe, deren Schmelze zu dünnflüssig ist, (z.B. Polyethylen) können auf dem Kalander nicht verarbeitet werden. PVC wird in plastischem Zustand zwischen zwei oder mehreren Walzen zu einem endlosen Folienband breitgewalzt. Nach Verlassen des Kalanders kann die Folie durch Prägen (z.B. mit Ledernarbung), Bedrucken, Beflocken, Metalisieren weiter behandelt werden.
Erkläre Schäumen:
1) Diese Styrolpolymere enthalten ein Treibmittel ...
2) ... das beim Erwärmen ein Vorschäumen bewirkt (Lagerform lose geschüttet)
3) Beim Wiedererwärmen blähen die luftgefüllten Perlen auf, erweichen und verschweissen unter Druck miteinander zu einem PS-Schaum- Formkörper
Welche Kennzeichnung kenn die DIN für Kunststoffe?
Welche Anhaltspunkte und Analysemethoden helfen bei der Erkennung von Kunststoffen?
- Produktart (oft werden Produkte aus dem gleichen Kunststoff hergestellt)
- Spezifisches Gewicht bzw. Schwimm-/Sink-Test (PE schwimmt, PC sinkt)
- Brandverhalten (inner- und ausserhalb der Flamme, Russ ja/nein, Geruch etc.)
- pH-Wert, da gewisse Kunststoffe sauer sind (Skala 0-7), wie z.B. PET, andere aber neutral (Skala bei 7) oder alkalisch (Skala 8-14), wie z.B. PA
- Beilsteinprobe zur Erkennung von Halogenen, wie z.B. Chlor bei PVC.
Welche Kunststoffe werden am häufigsten verwendet?
In welchem Marktsegment wird am meisten Kunststoff verbraucht?
Was spricht für Kunststoffe?
• Die Produktion von Kunststoffen verbraucht wenig Rohstoffe: Mit 7.5 % des gesamten Erdöl- und Erdgasverbrauchs ist der Bedarf vergleichsweise gering – fast 90% des Erdöls werden als Brenn- oder Treibstoff eingesetzt und damit nur einmalig und kurzlebig genutzt.
• Kunststoffprodukte sind langlebig, hoch belastbar und können in der Regel mit vergleichsweise wenig Energie produziert werden.
• Kunststoffe sind für die Produktion von Solarzellen, Solarkollektoren und Windkraftanlagen unverzichtbar, denn sie sind witterungsfest, langlebig und erfüllen höchste Sicherheitsstandards.
• Kunststoffe sind gespeicherte Energie, während die Energie z. B. beim Heizen unwiederbringlich verloren ist: Die im Kunststoffprodukt gespeicherte Energie kann durch Recycling erneut genutzt oder zur Wärmegewinnung im Heizkraftwerk verwendet werden.
• Kunststoffe sind einfach und kostengünstig herzustellen.
• Kunststoffe sind leicht
Im Vergleich zu anderen Werkstoffen wie Glas, Metall und Keramik sparen Kunststoffe bis zu 85% Gewicht und sorgen damit bei PKW, LKW, Bahn, Bus und Flugzeug für hohe Energieeinsparung.
So verbraucht ein um 100 kg leichterer PKW bis zu 0,6 Liter weniger Sprit auf 100 km.
Wie sah es 2014 in Europa mit dem Kunststoffrecycling und der Energiegewinnung aus?
