2015-06-01  –  2017-07-31

1.091.518,19 EUR

SCHOTT AG, Mainz, Rheinland-Pfalz

03ET1285A

Energiesparende Industrieverfahren - Gewinnung und Verarbeitung von Steinen und Erden, Feinkeramik, Glasgewerbe [EA3220]

Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK.IIB5)

Forschungszentrum Jülich GmbH (PT-J.ESN2)

Energie

Ziel des Vorhabens ist die Steigerung der Energieeffizienz bei der Herstellung hochschmelzender Spezialgläser um mindestens 20 %. Hierfür wird ein innovatives Schmelzkonzept mit neuen Steuerungsmöglichkeiten entwickelt. Grundlage sind Beobachtungen am bisherigen Einschmelzvorgang im Labmelter, die den heutigen Kenntnissen und bisherigen Optimierungsansätzen zur Energieeinsparung widersprechen und ein erweitertes Verständnis für diesen Prozessschritt notwendig machen. Aufgrund des heute üblichen, beckenartigen Aufbaus einer Schmelzwanne sind die einzelnen Schritte des Einschmelzprozesses stark miteinander verkoppelt. Zur Erweiterung des Verständnisses soll mit einer neu konzipierten Laboranlage eine Möglichkeit geschaffen werden, den Einschmelzprozess in definierte Schritte aufzuteilen, um eine gezieltere Einstellung unterschiedlicher Temperatur- und Zeitprofile zu ermöglichen und dadurch neue Prozessparameter für ein energetisch effizienteres Einschmelzen definieren und evaluieren zu können. Die Verfahrensentwicklung sieht den Aufbau einer kontinuierlichen Laborschmelzanlage (PFT), die eine Bewertung und Optimierung der einzelnen Prozessschritte ermöglicht. Zwei Versuchstypen sind für Alumo- und Borosilikatglas vorgesehen: i) Qualifizierungsversuche, die die Prozesszustände der Produktionswanne im PFT abbilden. Die erreichte Glasqualität wird mit der der Produktionswanne verglichen. ii) Hebelversuche finden nach erfolgreich abgeschlossenen Qualifizierungsversuchen statt. Die Prozessparameter werden hierbei variiert und optimiert, bis bei gleichbleibender Blasenqualität eine Energieeinsparung erreicht werden kann. Auf Basis der PFT-Ergebnisse werden anschließend die Simulationsdaten überprüft und das Simulationsmodell gfs. modifiziert. Hierfür ist die Entwicklung einer Methode zur Bestimmung von Startblasenzahlen und deren Größenverteilung notwendig, um deren Einfluss ermitteln und die Auswirkungen auf die einzelnen Prozessschritten bewerten zu können.