Energy & Process Technologies

Die bestmögliche Nutzung von Ressourcen stellt ein zentrales Element einer nachhaltigen Zukunftsentwicklung dar. Der Forschungsschwerpunkt liegt im Schnittbereich der Energie- und Verfahrenstechnik und beschäftigt sich mit den facettenreichen Fragestellungen dieser Gebiete. Schwerpunkte liegen beispielsweise auf den Bereichen der Energiebereitstellung aus biogenen und nachwachsenden Rohstoffen, dem Themenkreis Wasser mit seinen Ausprägungen Abwasser, Prozesswasser und Trinkwasser sowie einem möglichst energie- und ressourceneffizienten Einsatz von Beschneiungsanlagen (Stichwort Schneemanagement).

Ziel der Projekte des Forschungsschwerpunkts sind innovative Lösungen und Konzepte für aktuelle und zukünftige Herausforderungen, die häufig gemeinsam mit Partnern aus Industrie und Forschung erarbeitet werden.

Strom & Wärme aus Biomasse

Die Bioenergie stellt eine der wichtigsten heimischen Energiequellen dar, wodurch kostspielige Importe von Erdgas und Erdöl verringert und eigene Ressourcen nachhaltig genutzt werden können. Zur weiteren Stärkung der Bioenergie sind die Entwicklung von Systemen und Anlagen zur Bereitstellung von Strom und Wärme aus holzartiger Biomasse notwendig. Dabei steht nicht nur ein dezentraler, nachhaltiger Energieversorgungsgedanke im Vordergrund, sondern auch die Maximierung der Effizienz und vor allem die Flexibilisierung des eingesetzten Rohstoffs. Um komplex aufgebaute Biomasse möglichst effizient und in gleichbleibender Qualität zugänglich zu machen, werden sowohl die optimierte Lagerung zur Vermeidung von Substanzverlusten und Basistransformationen der Materialien beforscht, als auch deren Trocknung, Pelletierung und Valorisierung in Richtung Biokohle.

Dekarbonisierung & Wasserstoffmanagement

Der Klimawandel, verursacht durch den anthropogenen Ausstoß von Treibhausgasen, stellt derzeit eine der größten Herausforderungen dar. Die Treibhausgasemissionen müssen in den nächsten Jahren drastisch reduziert werden um die natürlichen Lebensgrundlagen zu erhalten. Im Forschungsbereich Dekarbonisierung und Wasserstoffmanagement wird in enger Zusammenarbeit mit der Industrie an nachhaltigen Lösungen zur Eliminierung von Treibhausgasemissionen in industriellen Prozessen gearbeitet. Dabei werden derzeitig eingesetzte fossile Energieträger durch erneuerbare zukunftsträchtige Alternativen ersetzt. Aufgrund der lokalen Gegebenheiten wird im Alpenraum der Energieträger Wasserstoff vermehrt in den Mittelpunkt der Energiewirtschaft rücken. Dementsprechend großer Forschungsbedarf besteht im Bereich Wasserstoffmanagement, um diesen Energieträger möglichst effizient zu nutzen.

Energieverteilung & -speicherung

Während für den Wärme- und Kälteendverbraucher die Erschließung alternativer Energiequellen oft vergleichsweise schwierig ist, können zentrale Anlagen mit hoher Effizienz und minimalen Schadstoff- bzw. CO2 Emissionen betrieben werden. Forschungsgegenstand ist daher die Untersuchung und Entwicklung entsprechender Energieverteil- und Speichersysteme auf unterschiedlichen Temperaturniveaus sowie für verschiedene Erzeuger- und Endverbrauchertechnologien.

Membrantechnik & Wasseraufbereitung

Der Forschungsbereich Membrantechnik befasst sich einerseits mit der Herstellung und Optimierung von Membranen für flüssige und gasförmige Medien und andererseits mit dem Einsatz von Membranverfahren in technischen Prozessen. Für neue Anwendungen liegen oftmals keinerlei innerbetriebliche Erfahrungen mit Membrantrennverfahren vor. Dadurch entstehende Fragestellungen nach einer geeigneten Porengröße, Membranmaterial, Betriebsweise, etc. können in der Regel durch Labor- und Pilotversuche beantwortet werden. Die Aktivitäten in der Wasseraufbereitung und Abwasserbehandlung haben zum Ziel, die zugrundeliegenden Reinigungsprozesse weiterzuentwickeln sowie den notwendigen Ressourcenverbrauch zu reduzieren. Dafür werden etablierte Methoden wie das Belebtschlammverfahren oder die anaerobe Schlammfaulung in Reaktoren optimiert.

Kontakt
Dr. Martin Spruck, MSc | Hochschullektor Bachelorstudiengang Umwelt-, Verfahrens- & Energietechnik
Dr. Martin Spruck, MSc Hochschullektor +43 512 2070 - 3236

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Kompetenzzentrum
Dr. Martin Spruck, MSc | Hochschullektor Bachelorstudiengang Umwelt-, Verfahrens- & Energietechnik
Dr. Martin Spruck, MSc Hochschullektor +43 512 2070 - 3236
 Thomas Hämmerle, BSc, MSc | Wissenschaftliche Assistenz & Projektmanagement Bachelorstudiengang Umwelt-, Verfahrens- & Energietechnik
Thomas Hämmerle, BSc, MSc Wissenschaftliche Assistenz & Projektmanagement +43 512 2070 - 3245
FH-Prof. Dr. Michael Meister, MSc | Professor (FH) Bachelorstudiengang Umwelt-, Verfahrens- & Energietechnik
FH-Prof. Dr. Michael Meister, MSc Professor (FH) +43 512 2070 - 3238
FH-Prof. Dr. Werner Stadlmayr | Leiter Department & Studiengang Bachelorstudiengang Umwelt-, Verfahrens- & Energietechnik
FH-Prof. Dr. Werner Stadlmayr Leiter Department & Studiengang
 Jan Back, BSc MSc | Hochschullektor Bachelorstudiengang Umwelt-, Verfahrens- & Energietechnik
Jan Back, BSc MSc Hochschullektor +43 512 2070 - 3259
Prof. (FH) Dr. techn. Angela Hofmann | Professor (FH) Bachelorstudiengang Umwelt-, Verfahrens- & Energietechnik
Prof. (FH) Dr. techn. Angela Hofmann Professor (FH) +43 512 2070 - 3228
FH-Prof. PD DDipl.-Ing. Dr.techn. Lukas Möltner | Professor (FH) Bachelorstudiengang Wirtschaftsingenieurwesen
FH-Prof. PD DDipl.-Ing. Dr.techn. Lukas Möltner Professor (FH) +43 512 2070 - 4132
Ing.  Ronald Stärz, BSc, MSc | Senior Lecturer Bachelorstudiengang Mechatronik
Ing. Ronald Stärz, BSc, MSc Senior Lecturer +43 512 2070 - 3931
Mag. Alexander Dumfort | Senior Lecturer Bachelorstudiengang Umwelt-, Verfahrens- & Energietechnik
Mag. Alexander Dumfort Senior Lecturer +43 512 2070 - 3233
Dipl.-Ing. (FH) Benjamin Hupfauf | Wissenschaftliche Assistenz & Projektmanagement Bachelorstudiengang Umwelt-, Verfahrens- & Energietechnik
Dipl.-Ing. (FH) Benjamin Hupfauf Wissenschaftliche Assistenz & Projektmanagement +43 512 2070 - 3243
 Thomas Neuner, BSc, MSc | Dissertant Bachelorstudiengang Umwelt-, Verfahrens- & Energietechnik
Thomas Neuner, BSc, MSc Dissertant +43 512 2070 - 3200
Ing. Dr. Aldo Giovannini | Senior Lecturer Bachelorstudiengang Umwelt-, Verfahrens- & Energietechnik
Ing. Dr. Aldo Giovannini Senior Lecturer +43 512 2070 - 3231
Dipl.-Ing. (FH) Marc Koch | Wissenschaftliche Assistenz & Projektmanagement Bachelorstudiengang Umwelt-, Verfahrens- & Energietechnik
Dipl.-Ing. (FH) Marc Koch Wissenschaftliche Assistenz & Projektmanagement +43 512 2070 - 3244
Dr.-Ing. Martin Pillei, BSc MSc | Senior Lecturer Bachelorstudiengang Wirtschaftsingenieurwesen
Dr.-Ing. Martin Pillei, BSc MSc Senior Lecturer +43 512 2070 - 4133

C-MEM Oberflächen und Material Optimierung
Laufzeit:
2016 - 2017

ProjektleiterIn:
FH-Prof. Mag. Marco Rupprich, Ph.D.

ProjektmitarbeiterInnen:
Roman Leithner, BSc BSc MSc

Veronika Huber, MSc

Dipl.-Ing. (FH) Marc Koch

Dr. Martin Spruck, MSc

Projektbeschreibung:
Die von SFC Umwelttechnik produzierten C-MEM Membranfasern werden für die Trink- und Abwas-serreinigung eingesetzt. Aufgrund der komplexen Produktion dieser Membranen können diese derzeit nur im eingegrenzten Bereich der Ultrafiltration (0,1 - 0,01 µm) und nur mit einem speziellen HDPE erzeugt werden, welches (i) eine beschränkte Haltbarkeit bzw. Beständigkeit in der Anwendung auf-weist, (ii) auf dem europäischen Markt nicht verfügbar und dadurch mit Lieferengpässen und hohen Transportkosten verbunden ist und (iii) teilweise hohe Ausschussraten verursacht und auch keine Adaptierung der bestehenden Membranfaser zulässt. Die Hauptziele dieses Projektes sind daher (i) ein lokal erhältliches HDPE mit Hilfe der Projektpartner nach unseren Anforderungen zu modifizieren, (ii) eine wenige Nanometer dicke ionenselektive Beschichtung für den Filtrationsbereich (0,01 - 0,001µm) zu entwickeln und abschließend (iii) auch die Produktionsanlagen auf dieses neue Material und Beschichtungstechnologie zu adaptieren bzw. umzurüsten. Dadurch soll die Produktion der Fasern hinsichtlich Ausschuss und Qualität optimiert, der Anwendungsbereich stark erweitert und insgesamt auch der C-MEM Prozess verbessert wird. Ein weiterer wichtiger Aspekt ist zusätzlich der Know-How Vorsprung, der dadurch zur Konkurrenz aufgebaut wird, weil dieses neu entwickelte Material und die neuen Produktionsprozesse der Membran nicht frei verfügbar sein werden.

Tirol 2050 – Ressourcen- und Energieszenarien
Laufzeit:
2017 - 2018

ProjektleiterIn:
Prof. (FH) Dr. techn. Angela Hofmann

ProjektmitarbeiterInnen:
Ing. Christoph Pöham, BSc, MSc

Ing. Dr. Aldo Giovannini

Projektbeschreibung:
Für zukünftige energiestrategische Entscheidungen des Landes Tirol ist das MCI mit der Ausarbeitung von voraussichtlich zwei Ressourceneinsatzszenarien für Tirol bis zum Jahr 2050 in Anlehnung an die Österreich-Studie des Jahres 2010 ‚Energieautarkie für Österreich 2050‘ beauftragt worden. Aufgrund der Tiroler Spezifika (v.a. klimatische und geomorphologische Besonderheiten) wird erwartet, dass sich die Ergebnisse bedeutend von denen der österreichweiten Studie unterscheiden werden. Im Rahmen der Studie sollen die zur Verfügung stehenden heimischen Ressourcen quantifiziert werden und den zukünftigen Bedarfsszenarien für 2050 gegenübergestellt werden. Auf diese Art kann quantifiziert werden, wie mit heutigen sowie absehbaren zukünftigen technologischen Möglichkeiten eine Bedarfsdeckung in Übereinstimmung mit den vorgegebenen Rahmenbedingungen Europas, Österreichs und sonstigen Tiroler Rahmenbedingungen erfolgen kann. Als Ergebnis der Studie wird eine grobe ‚Marschrichtung‘ erwartet, welche Ressourcen auf welche Art und Weise und in welchem Umfang am Umbau des Energiesystems beteiligt werden unter Berücksichtigung der - politisch und gesellschaftlich akzeptierten - Verfügbarkeit und Nutzbarkeit der Ressourcen.

AltHolzGas
Laufzeit:
2017 - 2019

ProjektleiterIn:
Dipl.-Ing. (FH) Benjamin Hupfauf

ProjektmitarbeiterInnen:
Thomas Hämmerle, BSc, MSc

Projektbeschreibung:
Ziel des Projektes ist die Verwertung von Altholz in SynCraft Holzvergasungsanlagen. Der Fokus der Verarbeitung liegt dabei auf Holzemballagen und Holzverpackungen, die nach Möglichkeit der aktuellen Altholzrecyclingverordnung als Ersatzbrennstoff ausgewiesen werden können. Für die genannten Altholzfraktionen sollen unterschiedliche Aufbereitungsvarianten für die Verwertung in SynCraft-Anlagen untersucht werden. Im Speziellen handelt es sich dabei um unterschiedliche Hacker- und Schredder Technologien (Aufbereitungslinien für Altholz).

Optimierung des Energieeintrags zur Durchmischung von Faultürmen
Laufzeit:
2018 - 2020

ProjektleiterIn:
FH-Prof. Dr. Michael Meister, MSc

Projektbeschreibung:
Das Ziel des vorliegenden Forschungsprojekts ist es, den zur Durchmischung von Faultürmen benötigten Energieeintrag zu optimieren, damit der Vergärungsprozess ökonomisch attraktiv wird. Neben der Durchmischung durch Gaseinpressung sowie durch schnell rotierende Impeller, hat sich insbesondere die Verwendung langsam rotierender Rührwerke als energetisch effizient erwiesen. Für einen optimalen Betrieb müssen allerdings das Rührwerk sowie dessen Betriebsbedingungen mit der Faulturmgeometrie und den physikalischen Eigenschaften der darin enthaltenen wässrigen Masse abgestimmt werden. Da Rührwerke bis dato auf Erfahrungswerten basierend dimensioniert bzw. betrieben werden, kann von einem erheblichen Verbesserungspotential ausgegangen werden. Das Projekt "OPTFAUL" sieht die Durchführung eines Laborversuchs sowie numerische Strömungsberechnungen zur Optimierung des Energieeintrags der Faulturmdurchmischung vor. Der geplante Versuchsaufbau ermöglicht die Messung der Durchmischungsstärke sowie des Energiebedarfs für unterschiedliche Szenarien, um die Effizienz verschiedener Rührwerke zu vergleichen. Für die 2 geeignetsten wird eine detaillierte numerische Strömungsberechnung für einen realen Faulturm durchgeführt. Nach der energetischen Optimierung werden die Projektergebnisse mit Betriebsdaten von Kläranlagen im Raum Tirol verglichen, um das Verbesserungspotential sowie die dafür notwendigen Maßnahmen aufzuzeigen.

PileCommunication
Laufzeit:
2018 - 2019

ProjektleiterIn:
Sabrina Dumfort, BSc MSc

ProjektmitarbeiterInnen:
René Nußbaumer, BSc, MSc

Projektbeschreibung:
Während der Lagerung von Heu und Holzhackgut kommt es auf Grund von biologischen Abbauprozessen zur Selbsterwärmung, die unter ungünstigen Lagerbedingungen in einer Selbstentzündung resultieren kann. Im Zuge des Projekts PiCo-PileCommunication sollen vorbereitende Untersuchungen zur Entwicklung eines Frühwarnsystems durchgeführt werden, das auf der Analyse der Gaszusammensetzung von Schüttgütern basiert. Entgegen herkömmlicher Rauchmelder soll dieses System bereits vor der eigentlichen Entzündung Alarm schlagen. Im Zuge des Projekts werden die zu Grunde liegenden Mechanismen der Selbstentzündung untersucht und die während dieser Prozesse freigesetzten Gase gemessen. Anhand dieser Laborexperimente können Leitsubstanzen definiert werden, die eine bevorstehende Selbstentzündung signalisieren.

PowerBox - Dezentrale Strom und Wärmeproduktion aus biogenen Reststoffen
Laufzeit:
2009 - 2016

ProjektleiterIn:
Dipl.-Ing. (FH) Benjamin Hupfauf

ProjektmitarbeiterInnen:
Dipl.-Ing. (FH) Marcel Bernard Huber

Prof. (FH) Dr. techn. Angela Hofmann

Johannes Gratzl, BSc MSc

Christoph Franzl

Dipl.-Ing. (FH) Jan Krueger

Marcel Lepuschitz, BSc

Sabrina Dumfort, BSc MSc

Robert Thaler, BSc MSc

Silvia Kostner

Mag. Christina-Maria Gress

Markus Huemer, MSc

Ing. Benedikt Bodner, BSc MSc

Dipl.-Ing. (FH) Georg Kreutner

Lisa-Marie Auer, BSc MSc

Projektbeschreibung:
Die Nutzung alternativer, biogener Rohstoffe, kurz ABR genannt, als Energieträger stellt einen Schlüsselfaktor bei der Umsetzung einer globalen Energiewende dar. Das am MCI 2007 entwickelte, thermochemische Umwandlungverfahren mittels gestufter Schwebebettvergasung bietet optimale, verfahrenstechnische Grundvoraussetzungen um diese Rohstoffe dezentral und effizient in Strom und Wärme überführen zu können. Während Holzhackgut minderer Qualität bereits in der ersten Projektphase zur kommerziellen Reife geführt werden konnte, ist man nun dran, das System für die Verwertung von ABR tauglich zu machen.

Projektpartner:
Thöni
Unternehmenssektor Inland
SCE
Unternehmenssektor Inland
SWS
Unternehmenssektor Inland

Publikationen/Literatur:
Standard 20090809 Diverse Zeitungsartikel 18th Europäische Biomassekonferenz - Lyon 19th Europäische Biomassekonferenz - Berlin Internationale Conference on Polygeneration Strategies - Wien

(co)Operation SKD
Laufzeit:
2014 - 2018

ProjektleiterIn:
Dr. Alexander Trockenbacher

ProjektmitarbeiterInnen:
Bettina Rainer, BSc MSc

Dipl.-Ing. (FH) Benjamin Hupfauf

Heidrun Füssl-Le, BSc, MSc

FH-Prof. Mag. Marco Rupprich, Ph.D.

Sebastian Perkams, BSc MSc

Prof. (FH) Dr. techn. Angela Hofmann

Dipl.-Ing. Michael G. Schnitzlein, PhD

FH-Prof. Dr. Christoph Griesbeck

Dr. Martin Spruck, MSc

Peter Leitner, BSc MSc

Projektbeschreibung:
Ziel des Projektes ist die Etablierung eines ökonomischen Gesamtprozesses zur Produktion von werthaltigen Produkten aus phototrophen Mikroorganismen (Algen, Mikroalgen) und die anschließende energetische Verwertung der Biomasse. Dafür werden bestehende F&E-Strukturen im Bereich der Studiengänge Biotechnologie und Umwelt-, Verfahrens- und Energietechnik (MCI) bzw. Bio-und Umwelt- Verfahrens- und Material und Kunststofftechnik (FH OÖ) aufgebaut, weiterentwickelt und verknüpft, sowie die analytische Expertise des Austrian Drug Screening Institutes (ADSI) in das Konsortium eingebracht werden. Die Entwicklung der einzelnen Prozessschritte und der Kompetenzaufbau für die Betrachtung des Gesamtprozesses stehen im Vordergrund, um für potentielle Firmenpartner aus den Bereichen der Pharma-, Kosmetik- und Lebensmittelindustrie zielgerichtete Dienstleistungen anbieten zu können.

AFB–Advanced Functionalisation of Biochar - Regionale, nachhaltige Bereitstellung von Aktivkohle als Koppelprodukt eines modernen Holzkraftwerks
Laufzeit:
2018 - 2020

ProjektleiterIn:
Dipl.-Ing. (FH) Benjamin Hupfauf

ProjektmitarbeiterInnen:
Michael Kresta, BSc

David Gurtner, BSc

Thomas Hämmerle, BSc, MSc

Jan Back, BSc MSc

Jascha Keifenheim, BSc

Josef Haselwanter

Projektbeschreibung:
Die Aktivierung von Kohlen ist per se nichts Neues und wird großindustriell auch durchgeführt. Problematisch dabei sind jedoch die derzeit eingesetzten Tonnagen in den jeweiligen Prozessen. Der Großteil der Kohlen wird anhand von Drehrohröfen mit minimal Durchsätzen von 10.000 t a-1 aktiviert. Da Holzkraftwerke von SYNCRAFT derzeit maximal 400 t a-1 Holzkohle als Nebenprodukt aus regional bezogenem Waldrestholz produzieren, kann die Technologie der Drehrohrofen-Aktivierung aufgrund der hohen spez. Aktivierungskosten nicht angewendet werden. Somit müssen Konzepte entwickelt werden, welche eine ökologische und ökonomische "small scale Aktivierung" erlauben. Ferner kann mit dieser Technologie eine regional regenerativ hergestellte Aktivkohle produziert werden, welche die notwendigen Ressourcen, die meist importiert werden müssen, schont. Zusätzlich sind, laut dem Ithaka Institut, für die Herstellung einer Tonne Aktivkohle 3,5 bis 5 t Steinkohle oder 5 bis 6,5 t Braunkohle notwendig welche im Schnitt ca. 11 - 18 t CO2- Emissionen generieren. Jedoch verlangt der Markt nach einer großen Bandbreite an Aktivkohlen mit unterschiedlichen Spezifikation (BET, BJH, Form, Beschichtungen, …).

TiHoB – Tiroler-Holzkohle-Bindemittel – Regionale, nachhaltige Herstellung von Holzkohle-Briketts und Pellets durch Verwendung eines innovativen Bindemittels
Laufzeit:
2018 - 2020

ProjektleiterIn:
Dipl.-Ing. (FH) Benjamin Hupfauf

ProjektmitarbeiterInnen:
Thomas Hämmerle, BSc, MSc

Projektbeschreibung:
Ein primäres Problem energieerzeugender Systeme unter Verwendung von Holz oder Kohle sind die anfallenden Feinstäube und Aschen. Diese zu binden und deren Entsorgung ist aufwendig und kostenintensiv. Wenn überhaupt werden derzeit hochwertige Produkte aus der Nahrungsmittelindustrie wie Zuckerrohr, Kartoffel- oder Maisstärke zur Abbindung eingesetzt. In diesem Projekt soll ein anderer Ansatz gewählt werden. Dabei sollen zu 100 % recycelte Altfette und -öle in Kombination mit Tonmineralien eine Basis zur Komprimierung der Stäube und Aschen geben. Ziel ist die Bindung von Kohlen, Aschen und Stäuben zur Weiterverwendung in der Industrie (Aufkohlen) aber auch bis hin zur Herstellung von lebensmittelkonformen Grillholzkohlen aus Holzkohlen und -Aschen unter Verwendung von recycelten Rohstoffen.

Aufklärung des Reaktionsmechanismus und der Kinetik der Hydrothermalen Karbonisierung (HTC-ARK)
Laufzeit:
2015 - 2016

ProjektleiterIn:
FH-Prof. Dr. Werner Stadlmayr

ProjektmitarbeiterInnen:
Fabian Huber, BSc

Kevin Höcherl, BSc

Projektbeschreibung:
Biomasse - das ist zum Beispiel Klärschlamm, Algen und Laub - hat, als potentiell nachwachsender Rohstoff, viel Aufmerksamkeit im Forschungsbereich auf sich gezogen. Während es mehrere Möglichkeiten zur Vorbehandlung von Biomasse gibt, gilt besonders die Hydrothermale Karbonisierung (HTC, hydrothermal carbonisation) als umweltfreundlich und zukunftsweisend. Die HTC ist eine Technik, bei welcher die Biomasse unter erhöhtem Druck und bei erhöhter Temperatur in einem wässrigen Medium in energetisch nutzbare Stoffe umgewandelt wird. Dies hat im Wesentlichen drei große Vorzüge: - Erstens sind die notwendigen Temperaturen oftmals wesentlich geringer, als bei alternativen Verfahren, - zweitens ist es nicht notwendig, die Biomasse vorher energieintensiv zu trocknen und - drittens werden anfallende Abgase im Wasser gelöst und dort gebunden, was eine weitere Nachbehandlung der Prozess-Abluft möglicherweise gänzlich überflüssig machen könnte. Das Ziel dieser Studie ist ein besseres Verständnis der Kinetik und des chemischen Mechanismus, der im Hintergrund dieser spannenden Reaktion abläuft - eine Vertiefung des Grundlagenwissens darf hier Hoffnung auf einen relevanten Brückenschlag zur zukünftigen Applikation machen.

Activated Membrane
Laufzeit:
2020 - 2021

ProjektleiterIn:
Jan Back, BSc MSc

ProjektmitarbeiterInnen:
Nick Kachelriess, BSc

Projektbeschreibung:
Activated Membrane - Herstellung und Optimierung von Hybrid-Membranen mit eingebetteter Aktivkohle zur Entfernung von Mikroschadstoffen Arzneimittel, industrielle Chemikalien und andere hormonaktive Substanzen können bereits in geringen Konzentrationen im µg bis ng/L Bereich weitreichende Schädigung von Wasserkulturen bis hin zur Unfruchtbarkeit und Verweiblichung ganzer Fischkulturen zur Folge haben. Wenn aus diesen Gewässern Trinkwasser gewonnen wird, sind Schäden für den Menschen nicht auszuschließen. Da derzeitige Abwasserreinigungsanlagen diese Mikro-schadstoffe nicht ausreichend abbauen, wird an verschiedenen Verfahren zur Mikro-schadstoffentfernung geforscht. Dabei gilt die Kombination aus adsorptiven Verfahren mit Membranseparation als besonders vielversprechend. In diesem Projekt soll eine neuartige Kombinationsvariante untersucht werden, bei der Aktivkohle direkt in die Membranmatrix von Phaseninversionsmembranen eingebettet wird und so ein einstufiges Verfahren von Adsorption und Membranfiltration ermöglicht wird. Diese "Activated Membrane" soll zunächst unter Laborbedingungen mit ausgewählten Mikroschadstoffen getestet und optimiert werden, um in weiterer Folge die Trenneffizienz mit Realabwasserproben zu erproben. Weitere wichtige Frage-stellungen sind Regenerierbarkeit der Hybrid-Membran nach der Beladung und die Fouling-eigenschaften. "Activated Membrane" könnte ein aussichtsreiches Konzept zur Elimination von Mikroschadstoffen und letzten endlich zur Reduzierung der Umweltauswirkungen anthro-pogener Abwasserströme darstellen.

OptiFaul - Steigerung der Energieeffizienz von Kläranlagen durch eine optimierte Faulraumdurchmischung
Laufzeit:
2019 - 2022

ProjektleiterIn:
FH-Prof. Dr. Michael Meister, MSc

ProjektmitarbeiterInnen:
Dr.-Ing. Martin Pillei, BSc MSc

Dipl.-Ing. (FH) Marc Koch

Thomas Neuner, BSc, MSc

Projektbeschreibung:
Die Projektidee hat die Zielsetzung, den zur Durchmischung von Faultürmen benötigten Energieeintrag zu optimieren. Zum einen besteht ein großes wissenschaftliches Interesse, ein grundlegendes Verständnis über eine effiziente Faulturmdurchmischung aufzubauen. Da die im Faulturm enthaltene wässrige Schlammmasse von den physikalischen Eigenschaften her erheblich von Wasser abweicht, können Erkenntnisse über die effiziente Durchmischung anderer Reaktoren der Abwasserwirtschaft nicht ohne weiteres für die Faulturmdurchmischung herangezogen werden. Das vorliegende Forschungsprojekt zeichnet sich zudem durch die hohe Praxisrelevanz aus, da eine Reduktion des für die Durchmischung aufgewendeten Energieeintrags für die Kläranlagenbetreiber eine direkte Kostenersparnis ermöglicht. Sowohl die Faulturm- und Rührwerks-Konstruktion als auch der laufende Betrieb basieren bis dato auf Erfahrungswerten. Die Durchmischungsstärke kann in der Praxis nicht direkt überwacht werden (Betonschale des Faulturms, Schlammkonsistenz, …) und indirekte Methoden wie Tracermessungen sind aufwendig und kostenintensiv. Daher werden Faultürme im alltäglichen Betrieb "zur Sicherheit" meist wesentlich stärker als notwendig durchmischt. Neben konkreten Vorgaben zum optimalen Betrieb der Faulturmdurchmischung soll das Verbesserungspotential durch den Vergleich mit realen Betriebsdaten von nahe gelegenen Kläranlagenbetreibern aufgezeigt werden. Es ist daher davon auszugehen, dass Kläranlagenbetreiber u.a. im Raum Tirol direkt von den Ergebnissen aus diesem Forschungsprojekt profitieren werden.

Herstellung von Composite Mehrkanal-Kapillarmembrane für die Nanofiltration
Laufzeit:
2014 - 2015

ProjektleiterIn:
Dr. Martin Spruck, MSc

ProjektmitarbeiterInnen:
Iris Eichner, BSc

Projektbeschreibung:
Die Membrantechnik hat sich als Trennverfahren im Bereich der Wasseraufbereitung etabliert. Das Ziel des Forschungsprojektes ist die Entwicklung neuartiger Nanofiltrations-Membrane auf der Basis von Mehrkanal-Kapillarsystemen. Diese spezielle Bauform bietet Vorteile wie beispielsweise eine hohe Packungsdichte und verringerte Verblockungsgefahr. Die Einsatzgebiete solcher Membrane liegen in der Pharma-, Getränke- und Textilindustrie sowie in der Abwasserbehandlung.

EHIL - Einsatz von Holzkohle in der Industriellen Landwirtschaft
Laufzeit:
2019 - 2021

ProjektleiterIn:
Thomas Hämmerle, BSc, MSc

ProjektmitarbeiterInnen:
Thomas Klammsteiner, MSc

Sabrina Dumfort, BSc MSc

Felix Kurzemann, MA

Projektbeschreibung:
Ziel des Projekts ist die praxisnahe Ko-Kompostierung von Holzkohle und die Anwendung dieser Erdenmischung in der industriellen Landwirtschaft. Um dieses Ziel zu erreichen werden im Projekt mehrere Sub-Ziele verfolgt, u.a. Herstellung verschiedener Endrezepturen und Ausbringung ebendieser auf Versuchsflächen, um die Auswirkungen auf das Pflanzenwachstum und chemische sowie mikrobiologische Veränderungen des Bodens betrachten zu können.

KLA:R-Klärschlamm und Abwasser: Ressourcen nutzen
Laufzeit:
2015 - 2016

ProjektleiterIn:
FH-Prof. Mag. Marco Rupprich, Ph.D.

ProjektmitarbeiterInnen:
Mag. Alexander Dumfort

Projektbeschreibung:
Mit dem Projekt KLA:R des Vereins klasse!forschung werden komplexe Zusammenhänge in der Abwasserreinigung gemeinsam mit ExpertInnen aus Wissenschaft und Wirtschaft so aufbereitet, dass diese für Kinder und Jugendliche von 8-18 Jahren der Region Innsbruck west bis Telfs faszinierend vermittelt werden können. Schulische und außerschulische Aktivitäten mit besonderem Augenmerk auf junge Mädchen und SchülerInnen mit Migrationshintergrund sollen Begeisterung für moderne Technologien und Anwendungen der Abwasserreinigung, unter Einbeziehung des unternehmerischen Kontexts, fördern und Bewusstsein für den schonenden Umgang mit unseren Ressourcen schaffen.


BioAdd - Additiveinsatz zur qualitätserhaltenden Lagerung von Holzhackgut
Laufzeit:
2017 - 2020

ProjektleiterIn:
Sabrina Dumfort, BSc MSc
Prof. (FH) Dr. techn. Angela Hofmann

ProjektmitarbeiterInnen:
Silvia Kostner

Philip Eienbach, BSc

Stefan Eder, BSc

Projektbeschreibung:
Ziel gegenständlichen Projektes ist die Untersuchung der Einsetzbarkeit von alkalischen Additivstoffen während der Lagerung von Holzhackgut. Diese Maßnahme gewährleistet zum einen eine Reduktion des Substanzverlustes durch mikrobielle Abbauprozesse, zum anderen wird das Risiko einer Selbstentzündung des Haufwerks entkräftet. Überdies wird der Einfluss der Additive auf die anschließende Verbrennung und Vergasung des Brennstoffes untersucht. Neben labortechnischen Experimenten sowie Lagerversuchen wird die wirtschaftliche und technische Machbarkeit validiert und ein Konzept zur Brennstoffadditivierung während der Lagerung ausgearbeitet werden.


  • J. Back, B. Hupfauf, A. Rößler, S. Penner, M. Rupprich. Adsorptive removal of micropollutants from wastewater with floating-fixed-bed gasification char. Journal of Environmental Chemical Engineering, 2020, 8(3), 103757.
  • J. Back, R. Brandstätter, M. Spruck, M. Koch, S. Penner, M. Rupprich. Parameter Screening of PVDF/PVP Multi-Channel Capillary Membranes. Polymers, 2019, 11(3), 463.
  • Meister, Michael; Rauch, Wolfgang (2016): Wastewater treatment modelling with smoothed particle hydrodynamics. In: Environmental Modelling & Software 75, pp. 206 - 211.
  • M. Spruck, W. Stadlmayr, M. Koch, L. Mayr, S. Penner, M. Rupprich. Influence of the coagulation medium on the performance of poly(ether sulfone) flat-sheet membranes. J. Appl. Polym. Sci. 2015, 132, 41645.
  • B. Hupfauf, T. Hämmerle, M.Lepuschitz (2016). Plant growth tests and the issue of the analysis of PAHs with biochar from gasifier plants. Energy Procedia, 93, 9-13. doi: 10.1016/j.egypro.2016.07.142

  • T. Hämmerle, B. Hupfauf (2019, September). Effect of co-composted charcoal from gasifier plants on plant growth, nutrient uptake and soil fertility. Presented at ECI Conference Biochar II: Production, Characterization and Applications, Cetraro, Italy
  • Hofmann A., Neuner R., Bekerthy F., Thaler R.: "Modelling low temperature gasification strategies in a floating fixed bed reactor with an ASPEN-Plus-based simulation tool SBR-Sim 3.0", ICREN 2018, Barcelona
  • B. Hupfauf, T. Hämmerle, M.Lepuschitz, Plant growth tests and the issue of the analysis of PAHs with biochar from gasifier plants, Africa-EU Symposium on Renewable Energy Research and Innovation, At University Abou Bekr Belkaid Tlemcen, Algeria
  • Meister, Michael: A GPU-Compatible Scheme for Coupling SPH to Process-Based Wastewater Treatment Models. 11th SPHERIC International Conference, Garching, 16. Juni 2016.
  • B. Hupfauf; Quality of biochar production, 17th International Conference SLOBIOM 2017, Ljubljana, 2017