Archiv der Kategorie: Technik

Technik – Fluch und Segen zugleich. Setzen wir sie zum Wohlergehen der Menschen ein!

Bernd Sternal

Kunststoffrecycling – ein technologischer Durchbruch

Ich war selbst viele Jahre im innovativen Bereich tätig, hatte ein Entwicklungsfirma und habe Produkte und Technologien entwickelt, die mir einige Patente einbrachten. Ich musste jedoch leider feststellen, dass es zahlreiche Erfindungen gibt, die unserer Gesellschaft zwar einen erheblichen Nutzen auf vielerlei Gebieten bringen könnten, die jedoch wirtschaftlichen und mitunter auch politischen Interessen entgegenstanden und daher keine Unterstützer fanden.

Ich habe daher nach harten Kämpfen dieses „Geschäft“ aufgegeben und darüber ein Buch geschrieben: „Deutschland (k)ein Erfinderland“ ISBN: 9783844805994, das unter anderem bei Amazon erhältlich ist.

In Zukunft möchte ich daher an dieser Stelle Erfindungen und Technologien vorstelle, die es verdient haben in der breiten Öffentlichkeit bekannt zu werden, um den Durchbruch zu unser aller Nutzen zu schaffen.

Ein Dauerthema derzeit ist unser Plastikmüll. Dabei steht im Moment die Verschmutzung der Ozeane im Fokus der Medienberichterstattung. Über die Verwertung unserer Wertstoffe, die wir alle in Gelben Säcken sammeln wird hingegen wenig berichtet. Wir haben ihn in der Vergangenheit zum großen Teil Verbrennungsanlagen zugeführt oder nach China exportiert – nur ein geringer Prozentsatz wurde recycelt.

China war die Müllhalde der Welt. Allein Deutschland verschiffte 2016 rund 560.000 Tonnen Plastikmüll in das Reich der Mitte. Das war etwa ein Zehntel unseres gesamten Plastikmülls.

Dies war lange Zeit eine bequeme Lösung, insbesondere für die westlichen Industriestaaten, ihren Plastikmüll loszuwerden. Tausende chinesische Unternehmen nahmen sich dieses Mülls dankbar an. Doch dann tauchten zunehmend Fotos und Videos über Kinderarbeit und die unsäglichen Arbeitsbedingen in China auf.Blog-Suchmaschine + Marktplatz für Blog-Marketing = trusted blogs

Diese Situation baute in China Druck auf und am 18. Juli 2017 teilte China mit nur noch sortenreinen Plastikmüll zu importieren – doch denn gibt es fast nicht. Was nun tun?

Michael Hofmann, ein Verfahrenstechnik-Ingenieur, entwickelte eine bahnbrechende Technologie, um aus Plastikmüll gefragten Wertstoff zu machen. Dazu gründete der in Hamburg die Firma FVH Folienveredlung um sich dieses Müllbergproblems anzunehmen.

Das bisherige Problem bestand darin, dass die vorgeschrieben Recyclingquote nicht eingehalten werden konnte, weil mit Folien, Etiketten und anderem verklebte Plastikabfälle nicht getrennt und weiterverarbeitet werden konnten. Diese Etikette, und seien es nur kleine Preisaufkleber, verwirrten die Sortieranlagen. Sensoren erkennen zwar die Kunststoffsorte, durch die Aufkleber landete die Verpackung jedoch statt im Recycling im Müll.

Hofmanns Technologie löst nun diese Herausforderung. Wie üblich wird der Plastikmüll zunächst geschreddert und zermahlen, denn wird er von anderen Materialien wie Metall getrennt.

Grober Plastikmüll am Ufer des Roten Meeres (nahe Safaga, Ägypten), Foto: Vberger 2010, Wikiepedia
Grober Plastikmüll am Ufer des Roten Meeres (nahe Safaga, Ägypten), Foto: Vberger 2010, Wikipedia

Der übriggebliebene Kunststoff wir weiter transportiert, ins Herz der Anlage, in die hydrodynamische Friktionswäsche (Friktion = Reibung zwischen gegeneinander bewegten Körpern zur Übertragung von Kräften und Drehmomenten). Im Inneren von Hofmanns Anlage rotieren zwei eng zusammenstehende Reinigungswalzen in einer starken Wasserströmung. Durch diesen sehr engen Spalt wird der zerkleinerte Plastikmüll praktisch hindurchgepresst. Die die dabei auftretende große Reibung lösen die Etiketten und Aufkleber vom Plastik-Trägermaterial, ebenso fast alle anderen Verunreinigungen. Selbst sogenannte „Multi-Layer“ – mehrlagen Verbundstoffe – können in diesem Verfahren wieder voneinander getrennt werden. Solche Verpackungen finden wir beispielsweise bei Milchprodukten, Suppentüten, Chipstüten, Süßwaren und vielem mehr.

Diese Wäsche benötigt weder Chemikalien noch hohe Temperaturen, sagt Hofmann.

Nach der Reinigung werden die Plastikschnipsel in einem speziellen Rohrsystem in heißer Luft getrocknet.

Hofmann hat sich mit seiner Anlage auf Polyethylen-Folien spezialisiert, dem mengenmäßig größten Plastikabfall-Strom. Er verarbeitet diesen Wertstoff zu Granulat und verkauft ihn. Daraus werden dann wieder neue Plastikprodukte hergestellt. Derzeit produziert er etwa 18.000 Tonnen Granulat jährlich, schon bald sollen es 100.000 Tonnen sein.

Auf seine Wiederverwertungsquote ist Erfinder Hofmann stolz: „Bei Folien aus dem Grünen Punkt sind es etwa 60 Prozent, bei Folien aus gewerblichen Sammlungen bis zu 85 Prozent des Bruttogewichtes.“




Natürlich gibt es wieder „Experten“, die diese Technologie und vor allem ihre Wirtschaftlichkeit in Frage stellen. Ich, als Technologe, sehe jedoch erhebliches Potential in dieser Technologie und hoffe, dass sie sich durchsetzt und zahlreiche Unterstützer findet.

Blogerfolg mit „Trusted Blogs“

Wie werde ich mit einem Blog erfolgreich? Eine Frage, die sicherlich viele Blogger und potentielle Blogger bewegt.

Vorweg: Ich habe einen technischen und betriebswirtschaftlichen Hintergrund, bin Dipl.-Ing. habe zudem BWL studiert und ich bin seit genau 22 Jahren Internet-Unternehmer.

Es gibt viele Gurus und selbsternannte Experten, die meinen gute Ratschläge geben zu können, wie man im Internet erfolgreich wird.

Ich kann Ihnen versichern – mit meiner langen Erfahrung, und über 100 Millionen Besucher auf meinen Webseiten in 22 Jahren – erfolgreich wird man, wie in allen anderen Bereichen auch, nur durch Fleiß, Durchhaltevermögen und dann braucht man letztlich auch noch etwas Glück. Natürlich kann man auch mit sehr viel Geld erheblich auf den Erfolg Einfluss nehmen, aber wer verfügt darüber schon?

Google ist heute das Maß aller Dinge, um im Internet gefunden zu werden. Das war nicht immer so: Als ich meine Internetaktivitäten begonnen habe, gab es Google noch nicht. Damals waren Altavista und Yahoo als globale Player aktiv und in Deutschland wurden Fireball und Metager bevorzugt.

Heute nutzen in Deutschland über 90 Prozent aller User Google als Suchmaschine. Warum ist das so: Was haben die anderen Suchmaschinen falsch gemacht und warum haben sie ihren Vorsprung verspielt?

Sicherlich gibt es dafür nicht den einen Grund, sondern viele verschiede Gründe, die sich zu Erfolg oder Misserfolg summieren können. Google hat sich einfach von Beginn an breit aufgestellt und umfangreiche Internetdienste aufgebaut, die für die User interessant waren: Email, Übersetzungsprogramme, Webbrowser, Karten und Navigation, Nachrichten, Shopping, Softwaretools und vieles mehr.

Was Google zusätzlich für Internetanbieter interessant macht, ist nicht nur die Möglichkeit bezahlter Werbung zu buchen, sondern auch mit Werbung auf der eigenen Seite Geld zu generieren.

Ich bin seit etwa 20 Jahren publizistisch tätig, habe tausende redaktionelle Beiträge für das Internet geschrieben und zudem über 40 Bücher verfasst. Als ich mich vor 3 Jahren entschloss einen Blog zu betreiben, waren umfangreiche Vorarbeiten erforderlich. Das Schreiben der Blog-Beiträge war kein Problem für mich, doch wie mache ich meinen Blog bekannt?

Es gibt Hobbyblogger und es gibt jene, die eine professionelle Ausrichtung anstreben. Jeder gute Blog macht jedoch sehr viel Arbeit und kann schnell zum Full-Time-Job werden. Er muss somit auch professionell vermarktet werden. Und das ist schwer, besonders für Einzelkämpfer: Zeitschriften, Zeitungen, Magazine, Unternehmen, Forschungseinrichtungen, Universitäten und Hochschulen, alle betreiben heute eigene Blogs und verfügen über ganz andere Möglichkeiten.





Die Suchmaschinen – selbst Google – sind dem Blogger daher beim Marketing keine große Hilfe. Zwar werden die einzelnen Blogbeiträge gefunden, bei den Blogs an sich herrscht jedoch vorwiegend Chaos im Suchmaschinenranking.

Diese Situation haben auch einige Internetpioniere erkannt und versucht, sich auf Blogs zu spezialisieren. Es entstanden erste Blogverzeichnisse, in die man seinen Blog eintragen kann. User, die Blogs für ihre Interessenbereiche suchen, können so verhältnismäßig einfach und ohne großen Zeitaufwand Blogs finden, die ihnen inhaltlich zusagen.

Doch auch ein Blogverzeichnis macht viel Arbeit. Und wie soll man damit Geld verdienen? Diese Frage konnten wohl zahlreiche Blogverzeichnis-Betreiber nicht für sich beantworten und gaben wieder auf oder die Verzeichnisse dümpeln so vor sich hin.

Die beiden Bremer Eduard Andrae und Rüdiger Schmidt entwickelten daher ihr eigenes Konzept, um die Welt der Blogs neu zu präsentieren. Sie kreierten ein Blogmagazin, indem sie Bloggern, Lesern und Unternehmen die Content-Marketing betrieben, eine gemeinsame Plattform bieten und nannten es „trusted blogs“. Blogger können so angemessen ihre Beiträge präsentieren, Leser können in dem Content stöbern und neue Blogs für sich entdecken und Unternehmen können für sie interessante Blogger kennenlernen und sogar entsprechende Content-Ausschreibungen vornehmen.

Eine tolle Idee, die professionell umgesetzt wurde und hinter der zudem ein Geschäftsmodell steckt. Noch steckt das Blog-Marketing in den Kinderschuhen. Als erfahrener Unternehmer gestehe ich diesem Marketinginstrument jedoch ein großes Zukunftspotential zu.

Ich hatte mit meinem Wissensblog 2017 ein tolles zweites Jahr. Über 4 Millionen Besucher und 7.500 Abonnenten sprechen für sich. Wie jedoch die Leser auf meinen Blog kommen, kann ich trotz professioneller Analysetools nicht sagen. Auf jeden Fall trägt https://www.trusted-blogs.com zu meinem Erfolg nicht unwesentlich bei und ich fühle mich dort bestens aufgehoben.

Piezoelektrizität – eine Energiealternative auch für Häusle-Bauer

Unsere Politik setzt für die Zukunft auf regenerative Energien und bei diesen schwerpunktmäßig auf Wind- und Sonnenenergie. Darauf möchte ich hier heute nicht weiter eingehen, das werde ich in einem gesonderten Beitrag tun.

Zu den regenerativen Energien – also Energieträgern, die im Rahmen eines überschaubaren menschlichen Zeithorizontes praktisch in unerschöpflicher Menge zur Verfügung stehen – zählt auch die Schwer- oder Gravitationskraft. Mit dieser Kraft- und somit Energiequelle hat sich die Technik bisher schwer getan, was ihre Nutzung anbetrifft.

Jacques Curie (1856-1941, links) mit seinem Bruder Pierre Curie (1859-1906) und seinen Eltern Eugène Curie (1827-1910) und Sophie-Claire Depouilly (1832-1897)
Jacques Curie (1856-1941, links) mit seinem Bruder Pierre Curie (1859-1906) und seinen Eltern Eugène Curie (1827-1910) und Sophie-Claire Depouilly (1832-1897)

Bereits im Jahr 1880 wurde von den Brüdern Jacques und Pierre Curie der Piezoeffekt entdeckt. Bei Versuchen mit kristallisierten Silikaten fanden sie heraus, das bei mechanischen Verformungen dieser Kristallstrukturen elektrische Ladungen entstehen, deren Menge sich proportional zur Beanspruchung verhält. Diese Entdeckung nennt man nach dem altgriechischen „piezein“ – drücken, pressen – Piezoeffekt und die daraus resultierende Energie wird als Piezoelektrizität bezeichnet.

Etwa siebzig Jahre folgten dieser Entdeckung jedoch keine praktischen Anwendungen. Erst mit der Erfindung des piezoelektrischen Ultraschallwandlers sowie mit dem Entstehen von Mikroelektronik und Informationstechnologien begann sich das zu ändern. Heute gibt es eine ganze Anzahl verschiedener piezoelektrischer Materialien, vorrangig mit kristalliner oder keramischer Struktur. Diese piezoelektrischen Bauelemente werden in vielen Branchen eingesetzt: Industrie und Fertigung, Automobilindustrie, Medizintechnik, Telekommunikation. Im Jahr 2010 erzielte der weltweite Markt für piezoelektrische Bauelemente einen Umsatz von rund 14,8 Milliarden US-Dollar. Alle Anwendungen hier aufzuführen, würde den Rahmen sprengen: dennoch ist der Piezoelektrik als Stromquelle für externe Verbraucher der Durchbruch bisher versagt geblieben.

Das beginnt sich seit etwa 2010 zu ändern. Zwar zählt die Piezoelektrizität auch zu den regenerativen Energiequellen, sie wird jedoch eher dem Forschungsgebiet Energy Harvesting (Energie-Ernte) zugeordnet. Dieser Begriff der Energieforschung beinhaltet Energie aus alltäglichen Quellen: Umgebungstemperaturen, Wärmeabstrahlung, Vibrationen, Luftströmungen, Licht, Temperaturänderungen, elektromagnetische Wellen sowie Gravitation und vieles mehr. Wenn man die Gravitation – also die Schwerkraft – gezielt auf technische System mit Piezoelementen leitet, so kann damit Strom erzeugt werden, der auch für externe Systeme genutzt werden kann.

Ein israelisches Unternehmen erzeugt mit dieser Technologie Strom, indem es fünf Zentimeter unterhalb der oberen Schicht des Straßenbelags Piezo-Generatoren einbaut. Diese können die Vibrationen des darüber rollenden Verkehrs in Strom umwandeln. In einem ersten kommerziellen Projekt stellt das Unternehmen die Technologie zur Beleuchtung von Straßenschildern auf der Autobahn zwischen Venedig und Triest zur Verfügung.

Der US-amerikanische Reifenhersteller Goodyear präsentierte auf der Automesse in Genf 2015 eine neue Generation von Reifen, die speziell für Elektroautos entwickelt wurden. Das Besondere an dem Reifen mit dem Namen BH03: Er nutzt den piezoelektrischen und den thermoelektrischen Effekt um zusätzlichen Strom zu erzeugen. Dabei ist der piezoelektrische Effekt, mit dem durch Druck zusätzlicher Strom erzeugt werden kann, nur während der Fahrt mit dem Elektroauto aktiv. Dank des thermoelektrischen Effekts kann der Reifen zudem sogar im Stand Strom erzeugen.

Selbst noch ganz andere, futuristisch erscheinende Ideen befinden sich mittlerweile in der Umsetzungsphase. Eine davon ist der Abu Dhabische Strömungswald. Genau 1203 gigantische, 55 Meter hohe Ruten aus Karbonfasern ragen dort in den Himmel und schaukeln sanft im Wind. Keine gewaltigen Betontürme, keine Rotoren und Turbinen werden dort benötigt, um den Wind einzufangen und in Elektroenergie umzuwandeln. Die in der Strömung schwingenden Ruten sind in ausgeklügelten Halterungen verankert, die mit piezoelektrischen Elementen versehen sind. So wird jede mechanische Schwingung in elektrischen Strom umgewandelt. Die riesigen Peitschen sind an ihren Spitzen mit bunten LEDs bestückt – je kräftiger der Wind sie schwingen lässt, je heller leuchten sie. In diesem futuristischen Wind-Ruten-Wald sind sogar Spaziergänge erlaubt und so ganz nebenbei soll auch Energie für etwa 5 000 Haushalte erzeugt werden.

Die jedoch wohl zukunftsträchtigste diesbezügliche Idee stammt aus den Niederlanden. Der Architekt Janjaap Ruijssenaaes hat eine neue Technik entwickelt, mit der sich im eigenen Haus nachhaltig kostenloser Strom erzeugen lässt. Ruijssenaars Mechanismus erzeugt Energie durch ein Gewicht, das sich in einem dauerhaften Ungleichgewicht befindet, und bietet damit eine Alternative zu Sonnen- und Windenergie. Das Patent für diese Technik ist bereits beantragt.

Ruijssenaars meint über seine Erfindung. „Ganz intuitiv dachte ich mir, Schwerkraft müsst doch etwas zu bieten haben, wenn man bedenkt, dass alles von der Erde angezogen wird. Indem ein Gewicht, das nur knapp ausbalanciert ist, mit geringem Kraftaufwand aus dem Gleichgewicht gebracht wird, lässt sich am unteren Ende an einem einzigen Punkt eine starke Kraft erzeugen. Die Idee war, dass sich damit etwas anfangen lassen müsste.“

Wissenschaftler bezeichnen diese Technik als Durchbruch, „weil sie dank der intelligenten Verwendung der Schwerkraft den Energieertrag aus der Piezo-Methode von 20 auf 80 Prozent steigern kann.“ Theo de Vries, Systemarchitekt und Dozent von der Universität von Twente meint zudem:“ Ruijssenaars hat die Methode buchstäblich auf den Kopf gestellt und uns als Wissenschaftler dadurch dazu gebracht, die Methode in einem neuen Licht zu betrachten. Dank dieser Erfindung wird alles, was derzeit als mechanische Energie angeboten wird, sich als nützlich erweisen.“



Professor Beatriz Noheda von der Reichsuniversität Groningen, Fakultät für Mathematik und Naturwissenschaften, ist fest davon überzeugt, dass die Erzeugung von Piezoelektrizität ein fester Bestandteil der Zukunft sein wird, und sagt, dass die Effizienzsteigerung höchst willkommen ist: „In Situationen, in denen der Einsatz von Solarmodulen nicht nachhaltig ist, können wir diese neue Technik einsetzen.“

Wenn Sie diesen Beitrag interessant finden, so erzählen Sie bitte anderen davon. Energy Harvesting hat nämlich keine breite Lobby. Die Energiekonzerne zeigen wenig Interesse, lassen solche Technologien aus alltäglichen Quellen doch keine Gewinne erwarten. Und auch die Politik hält sich sehr zurück, entfallen doch auf diese Weise Steuern und auch die Einflussnahme auf die Energieversorgung schwindet. Energieversorgung mit Energy Harvesting kann nur der Durchbruch gelingen, wenn die Verbraucher es durchsetzen. Wenn nicht, so werden wir noch auf lange Zeit bei der Energieversorgung fremdgesteuert bleiben.