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Zusammenfassung:

Kern der vorliegenden Arbeit sind Analyse und modellbasierte Darstellung der primären und sekundären Herstellung von Aluminium sowohl in qualitativer als auch quantitativer Hinsicht. Das Modell ist in tabellarischer, prozeß- und objektorientierter Form auf Computerebene vorhanden. Es ist eingebunden in das Gesamtmodell des Sonderforschungsbereichs 392 der TU Darmstadt. Die Nomenklatur ist den Vorgaben angepaßt.

Die Primärproduktion umfaßt die Teilprozesse Bauxitgewinnung, Bayer-Prozeß, Hall-Héroult-Prozeß, Legieren, Reinigen und Gießen sowie Transporte. Bei der Sekundärproduktion sind dies Schrotttransport und -vorbereitung, Umschmelzen und Gießen. Bezogen auf die Primärenergieseite benötigt die Sekundärproduktion nur 5 Prozent des Energieeinsatzes der Primärproduktion.

Hauptursache ist die stromintensive Reduktion der Tonerde zu metallischem Aluminium. Ein Großteil der dafür notwendigen Energie wird durch Wasserkraft gewonnen.

Die Primärproduktion ist ein ressourcenintensiver Prozeß mit hohen Emissionswerten. Dieser Tatsache wird durch die Wahl der Systemgrenzen, im besonderen durch die Einbindung eines Technik- und eines Strommixes Rechnung getragen. Das Modell kann dadurch an entscheidender Stelle individuell verändert und angepaßt werden.

Die Erfassung aller relevanten Stromgrößen, dazu gehören Einsatzstoffe sowie Emissionen in Boden, Luft und Wasser, basiert auf Auswertung von Literatur. Die Datengrundlage ist ausreichend für eine adäquate Berechnung der Umweltauswirkungen von Aluminium. Große Aufmerksamkeit erregen Emissionen wie FCKW oder Polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe, deren Auswirkungen noch immer nicht vollständig absehbar sind. Aufgrund von Weiterentwicklungen in der Reinigungstechnik oder Prozeßverbesserungen konnten diese bereits erheblich gesenkt werden.

Mit Hilfe des objektorientierten Computermodells kann später verglichen werden, ob der Einsatz von Aluminium dem eines anderen, vergleichbaren Materials aus Sicht der Auswirkungen über die gesamte Lebensdauer vorzuziehen ist. Aluminium erscheint zu Beginn seiner Lebensdauer aufgrund des hohen Energiebedarfs unattraktiv, allerdings werden die sehr hohen Emissionsmengen der Primärproduktion durch die geringen Emissionsmengen in der Sekundärproduktion aufgewogen.

Aluminium kann als eine Art Energiespeicher gesehen werden, der bei jedem Recyclingprozeß ein Stück seiner während der Primärproduktion erworbenen Energie in Form von nicht benötigten Einsatzstoffen und nicht benötigter Energie wieder zurückgibt.

EMK-spezifische Daten:

Lagerort Dokument: Archiv EMK, Kontakt über Sekretariate,

Bibliotheks-Sigel: 17/24 EMKS 1468

Art der Arbeit: Studienarbeit

Beginn Datum: 03-11-1999

Ende Datum: 17-05-2000

Querverweis: 17/24 EMKS 1437

Studiengang: Wirtschaftsingenieur Elektrotechnik (WI-ET)

Vertiefungsrichtung: Elektromechanische Konstruktionen (EMK)

Abschluss: Diplom (WiET)