Zeitung Heute : Megatonnen statt Megawatt Filter aus Membranen sparen viel Energie

Roland Knauer

Ethanol und Methylchlorid, Methanol und Isopropanol, Toluol und Xylol: Diese wichtigen Substanzen werden im Maßstab von Millionen Tonnen aufbereitet, weil ohne sie in der Industrie kaum etwas funktioniert, etwa für Kohlenwasserstoffe oder Kunstdünger. Wenn Günter Wozny vom Fachgebiet für Betrieb technischer Anlagen der TU Berlin mit Hilfe von Membranen die Herstellung oder Reinigung solcher Stoffe billiger macht, sind das keine Peanuts: Es geht um Big Business.

Die chemischen Substanzen müssen oft mit hohem Energieaufwand gereinigt werden. Ein Beispiel ist Ethanol (Alkohol), das praktisch immer als Mischung mit Wasser entsteht. Das Wasser entfernt man durch Destillation: Ethanol siedet bei 78,3 Grad Celsius, Wasser dagegen erst bei hundert Grad. Erhitzt man die Mischung, verdampft zunächst der Alkohol. Er wird separat abgeschieden. „Der Energieverbrauch für das Hochheizen solcher und ähnlicher Substanzen erreicht allein in Deutschland etliche Megawatt", erklärt TU-Forscher Günter Wozny. Energie sparen bei solchen Verfahren macht also leicht das eine oder andere Kraftwerk überflüssig.

Woznys Team nutzt Membranen, die man sich als Sieb vorstellen kann. Ihre Maschen sind so klein, dass sie im Mikroskop nicht zu sehen sind. Solche Membranen filtern zum Beispiel Bakterien aus einer Flüssigkeit und werden zunehmend zum Reinigen von Abwasser eingesetzt. Schafft man nun auf einer Seite der Membran einen niedrigeren Druck, wandert das Wasser schon bei 80 Grad hindurch und verdampft auf der Unterdruckseite.

Die Ingenieure ersetzen nun einige Stufen der herkömmlichen Destillationen durch das Membranverfahren. Bei den restlichen Destillationen wird beim Abkühlen des Dampfes Energie frei, mit deren Hilfe die Flüssigkeit im nächsten Schritt für die Verdampfung an der Membran aufgeheizt wird.

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