Editorial Abstichhaube am KRS-Mischzinnofen - gdmb.de · 5 1 / 2014 Contents Jens Gutzmer 54 Geometallurgie – warum Metallurgen mit Geowissenschaftlern kommunizieren sollten Geometallurgy

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Editorial

Liebe Leserinnen und Leser,

zunächst wünscht Ihnen die GDMB Verlag GmbH einen glücklichen und erfolgreichen Start in das Jahr 2014! Verbunden mit diesen Wünschen möchten wir gerne das Editorial dieser ersten Ausgabe nutzen, um einmal in eigener Angelegenheit das Wort an Sie zu richten.

Die World of Metallurgy – ERZMETALL – die unter wechselnden Titeln bereits seit 1912 erscheint – zählt zu den bedeutendsten internationalen Fachzeitschriften der Metal-lurgie-Branche. Die sorgfältig von unserer Redaktion ausgewählten Berichte und Fach-artikel behandeln alle wichtigen metallurgischen Themen wie die Auf-bereitung, die Verhüttung und Verarbeitung von Metallen, die Umwelt-technik und rohstoffwirtschaftliche Analysen.

Als Leser sind Sie immer auf dem aktuellen Stand der Technik und wer-den über neueste Erfahrungen und Erkenntnisse aus Forschung und Pra-xis informiert. Ein zusätzlicher Nachrichtenteil blickt in das Vereinsleben der GDMB Gesellschaft der Metallurgen und Bergleute e.V.: Berichte von den Fachausschusssitzungen, Seminaren, Kolloquien und internationalen Kongressen der GDMB werden ergänzt durch Firmenprofile von Mit-gliedsunternehmen und Mitteilungen aus der Geschäftsstelle.

Im metallurgischen Wissensdialog ist die World of Metallurgy daher ein unverzichtbares Medium, welches Sie in 2014 wieder mit einer kompe-tenten Berichterstattung begleitet und hoffentlich auch einen Beitrag zu Ihrem erfolgreichen Geschäftsjahr leistet.

Neben den technisch-wissenschaftlichen Inhalten bietet die Fachzeit-schrift einen großen Baustein, mit dem Sie Ihre unternehmerischen Mar-ketingziele erreichen können: Als optimaler Werbeträger ermöglicht die World of Metallurgy – ERZMETALL eine effiziente Zielgruppenanspra-che. Mit höchster Konzentration auf die Branche und ihre artverwandten Zweige werden – bei äußerst niedrigen Streuverlusten – alle wichtigen Entscheidungsträger angesprochen. Produkte und Dienstleistungen kön-nen in einem idealen Umfeld nachhaltig präsentiert werden. Mit Stellen-ausschreibungen in der World of Metallurgy finden Sie schnell das passen-de Personal zur zeitnahen Besetzung Ihrer Vakanzen.

Die verschiedenen Themenschwerpunkte und veranstaltungsbezogenen Zusatzdistributionen der jeweiligen Ausgaben ermöglichen eine Feinjus-tierung Ihrer Werbemaßnahmen: In der 3. Ausgabe zum Tag der Metallur-gie erreichen Sie mit einer Anzeigenplatzierung oder einer Flyer-Beilage

World of Metallurgy – ERZMETALL

1912 - 1945 „Metall und Erz“1948 - 1968 „Zeitschrift für Erzbergbau

und Metallhüttenwesen“1969 - 2003 „ERZMETALL“

Volume 67 (2014) Published bimonthly No. 1 · January / February 2014 ISSN 1613-2394 © GDMB Verlag GmbH

Publisher: GDMB Verlag GmbH POB 1054 38668 Clausthal-Zellerfeld Germany e-mail: [email protected]

Editor-in-Chief: Dipl.-Ing. Jürgen Zuchowski

Editorial Staff: Dipl.-Min. Frank-Detlev Liese Ulrich Waschki

Printing: Oberharzer Druckerei Fischer & Thielbar GmbH 38678 Clausthal-Zellerfeld Germany

The externally peer-reviewed articles are marked

PHILIPP MIGURA

Abstichhaube am KRS-Mischzinnofen S. 43

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Editorial (continued)

Technical Advisory Board:

Prof. Dr. mont. Helmut Antrekowitsch Montanuniversität Leoben, Austria

Prof. Dr.-Ing. Ihsan Barin Thermochem GmbH, Germany

Maurits van Camp UMICORE Research, Belgium

Dr.-Ing. André Ditze TU Clausthal, Germany

Dr. Tanja Eckardt Heraeus Holding GmbH, Germany

Ass. Prof. Dr. Christian Edtmaier Vienna Univ. of Technology, Austria

Prof. Dr. Sc. (Tech.) Olof Forsén Helsinki Univ. of Technology, Finland

Prof. Tekn. Dr. Eric Forssberg Luleå Univ. of Technology, Sweden

Prof. Dr.-Ing. Dr. h.c. Bernd Friedrich RWTH Aachen, Germany

Dr. Florian Kongoli FLOGEN Technologies, Canada/USA

Dr. Günther Leuprecht Aurubis, Germany

Dr. Adalbert Lossin Aurubis, Germany

Dr. Urban Meurer BERZELIUS Stolberg GmbH, Germany

Dipl.-Ing. Norbert L. Piret Piret & Stolberg Partners, Germany

Prof. Dr.-Ing. Mohammad Ranjbar University of Kerman, Iran

Prof. Dr. Markus Andreas Reuter Outotec, Finland

Prof. Dr.-Ing. Georg Rombach Hydro Aluminium Rolled Products GmbH, Germany

Dr. Bruno Schwab Mülheim an der Ruhr, Germany

Prof. Dr.-Ing. Michael Stelter TU Bergakademie Freiberg, Germany

die wichtigsten Vertreter der gesamten NE-Metallurgie, während etwa der Themenschwerpunkt der Ausgabe 5 und die Zusatzdistribution zur ALUMINIUM ein besonders attraktives Werbeumfeld für Unterneh-men aus der Leichtmetall-Industrie schaffen. Darüber hinaus kann mit Kombinationsanzeigen in unserer zweiten metallurgischen Fachzeitschrift METALL oder in der Bergbauzeitschrift World of Mining – Surface & Un-derground die thematische Reichweite im nationalen und internationalen Verbreitungsgebiet vergrößert werden.

Nach Freischaltung des neuen Internetauftritts im Frühjahr 2014 können neben allen Vorzügen der Printwerbung (intensive Auseinandersetzung mit dem Medium, hohe Glaubhaftigkeit etc.) auch die erweiterten Mög-lichkeiten des Onlinemarketings genutzt werden.

An dieser Stelle darf ich mich kurz vorstellen: mein Name ist Philipp Migu-ra und seit dem 1. Januar 2014 bin ich als Anzeigen- und Vertriebsleiter Ihr zuverlässiger Ansprechpartner. Nehmen Sie Kontakt mit mir auf (telefo-nisch unter 05323-9372 22 oder per E-Mail an: [email protected]) und wir finden gemeinsam das passende Format und die passende Ausgabe für Ihre Insertion oder Beilage in der World of Metallurgy – ERZMETALL.

Ich freue mich auf eine gute Zusammenarbeit und wünsche Ihnen in die-sem Sinne noch einmal viel Erfolg und alles Gute für das neue Jahr!

Philipp Migura, B.A.

Anzeigen- und Vertriebsleiter GDMB Verlag GmbH

Primary flow sheet for the smelting of copper concentrate; p. 50

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Contents

Editorial

Philipp Migura 1

Contents 4

Categories

Economics, Technology and Science 6

Personals 17

Events 18

Reviews and Excerpts 20

Articles

Michael Stelter 22Marktentwicklung von Technologiemetallen

Market Development of High Tech Metals

Philipp Stuhlpfarrer, Stefan Luidold, Helmut Antrekowitsch 28Recyclingkonzepte zur Rückgewinnung vonMassen- und Technologiemetallen aus E-Schrotten der Kategorie 3

Concepts for the Recycling of Common and Technology Metals From Category 3 Electronic Scrap

Franz-Josef Westhoff, Claus Meyer-Wulf 38Verminderung diffuser Emissionen bei der Kupfererzeugung aus sekundären Rohstoffen

Reduction of Fugitive Emissions from Copper Production from Secondary Raw Materials

Markus A. Reuter, Ilkka V. Kojo 46Copper: A Key Enabler of Resource Efficiency

Kupfer: eine Schlüsselkomponente bei der Ressourceneffizienz

Subscription and Advertising:GDMB Verlag GmbH POB 1054 38668 Clausthal-Zellerfeld Germany Telephone: +49 (0) 53 23 93 72 0 Telefax: +49 (0) 53 23 93 72 37 e-mail: [email protected]

Subscription Rates 2014Germany: Euro 250.00 incl. surface mail postageWorldwide: Euro 270.00 incl. surface mail postageSingle issue price: Euro 50.00Subscription rates apply to a minimum subscription period of one calendar year. Cancellation: at the latest 3 months before the end of the calendar year. Renewal invoices to be sent out in Oc-tober. Claims for non receipt of issues must be made in writing within 6 months of publication of the issue or they cannot be honored without charge.

Advertising Manager:Philipp Migura Telephone: +49 (0) 53 23 93 72 22 e-mail: [email protected]

It is a condition of publication that manuscripts sub-mitted to this journal have not been pub lished and will not be published elsewhere. Exceptions to this rule will only be made by agreement in writing be-tween the author and the publisher. By submitting a manuscript, the authors agree that the copyright for their article is transferred to the publisher if and when the article is accepted for publication.All rights reserved (including those of trans lation into foreign languages). The cop yright covers the exclusive rights to reproduce and distribute the ar-ticle, including reprints, photo graphic reproductions, micro form or any other re pro ductions of similar nature and trans lations. No part of this publica-tion may be re pro d uced, stored in a retrieval sys-tem or transmitted in any form or by any means, elec tronic, elec trostatic, magnetic tape, mechanical, photo copying, recording or otherwise, without the permission in writing from the copyright holder.The publisher cannot accept responsibility for unso-licited papers. All views expressed in this journal are those of the respective contributors.

Printed and bound in Germany

Thermisch behandelte Festplatte; S. 34

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Contents

Jens Gutzmer 54Geometallurgie – warum Metallurgen mit Geowissenschaftlern kommunizieren sollten

Geometallurgy – why Metallurgists Should Communicate with Geoscientists

About the Authors 59

Please take a look at the supplement:

• PbZn 2015 – Call for Papers

Fluss geometallurgischer Information; S. 55

Goslarer Tag der Metallurgie23. bis 25. Juni 2014

GoslarDie Weltkulturerbestadt ist in diesem Jahr vom 23. bis 25. Juni Gastgeberin für den sich zweijährig wiederholen-den „Goslarer Tag der Metallurgie“. Die Veranstalter wollen auch am nun-mehr zum vierten Mal stattfindenden Tag der Metallurgie die Bedeutung der Metallurgie in Gesellschaft und Politik auf eine neue Plattform stel-len – eingebettet in herausragende Leistungen für moderne Produkte, Energie-, Rohstoff- und Umwelt-politik. Anhand von wirtschaftlichen, technischen und politischen Themen diskutieren kompetente Branchen-vertreter die aktuelle Position der NE-Metallindustrie, um Chancen, neue Herausforderungen und auch Risiken zu identifizieren.

Ein wesentlicher Bestandteil der Fest-veranstaltung ist die Verleihung des mit 50 000 ¥ dotierten „Kaiserpfalz-Preises der Nichteisen-Metallurgie®“ – ein von der Wirtschaft finanzierter Forschungspreis, der für herausragen-de Leistungen auf dem Gebiet der an-wendungsorientierten Forschung mit wesentlicher gesellschaftlicher Be-deutung an Partneruniversitäten ver-liehen wird. Veranstaltet wird der Tag der Metallurgie von der GDMB Ge-sellschaft der Metallurgen und Berg-leute e.V., Clausthal-Zellerfeld, und der WVM WirtschaftsVereinigung Metalle, Berlin. Weitere Informatio-nen zum Tag der Metallurgie und zum dazugehörigen Programm erhalten Sie im Internet unter der Adresse:

www.gs-metallurgie.gdmb.de.

World of Metallurgy – ERZMETALL 67 (2014) No. 16

Economics, Technology and Science

Economics

European aluminium beverage can recycling at record level of 68 %. The overall recycling rate for aluminium beverage cans in the EU 27 + EFTA countries increased by 2.4 % points to a new record level of 68 % in 2012. If the collection of cans in the remain-ing European countries and Turkey is included, this means that more than 25 bn cans are recycled in Europe an-nually. This represents a total amount of 365,000 t of recycled aluminium, avoiding 3 mill. t of greenhouse gas emissions. The European Aluminium Association (EAA) is confident that the aluminium beverage can recycling rate will further increase towards the voluntary targets set by the industry for 2015 (75 %) and 2020 (80 %). Howev-er, in order to achieve these ambitious levels, it is important for the full value chain involved in the recycling of cans to continue to invest in existing and additional collection and sorting facili-ties. In view of the upcoming revision of the EU Packaging and Packaging Waste Directive, the EAA stresses the need for more ambitious household packaging recycling goals, including the gradual phasing-out of landfill of all recyclables such as aluminium (and other metal) packaging. Additional recovery of metals from the bottom ashes of waste incinerators is a useful but “second best” option. Preference should be given to separate collection of the metal packaging fraction. EAA urges the authorities to improve the transparency of national and European packaging recovery data, and recom-mends that actual recycling be report-ed (instead of collection for recycling). (alcircle.com, December 26, 2013)

Climate protection improved through recycling of aluminium packaging – re-cycling rate is now at 89 %. Already at high level, the recycling of aluminium packaging in Germany has risen even more and reached a new peak for the year 2012. Of the 93,800 t of aluminium packaging used in the market in that year, 83,500 t of the material has been recycled. This is the equivalent of an 89 % rate of recycling, as ascertained in a current study by the Mainz-based GVM – Gesellschaft für Verpackungs-

marktforschung mbH. “The high rates of recycling show that we have an excellently functioning package recy-cling system in Germany. The “yellow bin” recycling system has established itself and is successful. Modern separa-tion technologies such as efficient eddy current separators are in widespread use. The potential is there for widening this system as so-called recycling bin to include other used products made of metal,” said Hans-Jürgen Schmidt, Managing Director of Deutsche Alu-minium Verpackung Recycling GmbH (DAVR) in Grevenbroich, comment-ing on the positive recycling rates. Every year GVM ascertains the vol-ume and the recycling rates of package waste in Germany, also on behalf of the Federal Ministry of the Environment (UBA) in Berlin. The quantities recy-cled in the different dual systems and the return of used packaging by way of other organizations and methods of collection are taken into account. “The high rate of recycling is the significant indicator for the successful completion of the materials cycle. So it is appropri-ate that the surpassing of recycling tar-gets in packaging regulations are fully accounted for in current life cycle as-sessments for packaging,” said Chris-tian Wellner, Executive Director of the GDA – Gesamtverband der Alu-miniumindustrie e.V. in Düsseldorf. Based on the rates of recycling which have now been achieved, according to calculations of DAVR annual savings of greenhouse gases amount to more than 390,000 t of CO2 equivalents. Ef-forts for collection, preparation and recycling, as well as rates of metal loss were taken into account. This corre-sponds to the total fuel consumption of more than 13,000 in 2013 newly reg-istered cars on Germany‘s roads over their entire life only from the recycling of used aluminium packaging. These calculations are based on consumption data of the Federal Motor Transport Authority (KBA) and life cycle assess-ment data for aluminium updated in 2013. (Press Release, January 15, 2014)

LME will go ahead with warehous-ing policy changes. The London Metal Exchange (LME) said it will go ahead

with planned changes to its warehous-ing policy aimed at addressing mas-sive queues for metal despite top alu-minium producer Rusal challenging the proposal. The LME proposed new rules to overhaul its delivery system from April 2014 that would force warehouses to release more stocks once the waiting time breaches 50 days. The exchange said in November it was determined to press ahead with the changes. However, Russia’s Unit-ed Company Rusal Plc has filed a ju-dicial review, which seeks to challenge LME’s decision to introduce changes in its warehousing policy. LME was named as a defendant in the review filed by Rusal in the English High Court on December 23, according to a disclosure by Hong Kong Exchang-es and Clearing Ltd (HKEx), which owns LME. (alcircle.com, December 26, 2013)

Neue Chancen durch Lizenz zur Roh-stofferkundung am Tiefseeboden. Im Auftrag des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie hat die Bun-desanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe (BGR) Ende 2013 bei der Internationalen Meeresbodenbehör-de eine Lizenz zur Erkundung von Massivsulfiden auf dem Tiefseebo-den des Indischen Ozeans beantragt. Massivsulfide enthalten ein breites Spektrum von Metallen, die in vielen Hochtechnologiebereichen unver-zichtbar sind. Die beantragte Lizenz ist für den Standort Deutschland in zweifacher Sicht von Bedeutung: Zum einen erkunden wir neue Quel-len zur Deckung unseres Bedarfs an Hochtechnologierohstoffen. Zum an-deren werden diese Arbeiten einen starken Impuls an den deutschen Maschinen- und Anlagenbau senden, umweltschonende und wartungsarme Erforschungs- und Fördersysteme zu entwickeln. „Made in Germany“ kann auf diesem Zukunftsmarkt zum Standard werden. Das ist eine gro-ße Chance für die deutsche Indust-rie. Der Antrag bezieht sich auf ein insgesamt 10 000 km2 großes Gebiet am Grund des Indischen Ozeans. Das Gebiet liegt südöstlich von Ma-dagaskar. Es ist nicht in Staatsbesitz,

World of Metallurgy – ERZMETALL 67 (2014) No. 1 7


sondern steht als gemeinsames Erbe der Menschheit unter der Verwaltung der Internationalen Meeresbodenbe-hörde der Vereinten Nationen. Dort entwickeln die Staaten gemeinsam die Regeln für die Erforschung und Nutzung der mineralischen Rohstof-fe des Tiefseebodens. Deutschland trägt durch seine aktive Mitarbeit in der Behörde maßgeblich dazu bei, dass die immensen Rohstoffvorkom-men umweltverträglich, nachhaltig und entwicklungspolitisch gerecht erforscht werden. Die angestrebte Lizenz wird neben die seit 2006 be-stehende deutsche Lizenz zur Erkun-dung von Manganknollen auf dem Tiefseeboden des Pazifiks treten. Mit der beantragten zweiten Lizenz wird Deutschland zu den wenigen Staaten gehören, die mehrere mineralische Rohstoffquellen am Tiefseeboden er-forschen. (europaticker v. 3.1.2014)Kupferkathoden bleiben knapp. Der Kupferpreis hat an der LME im De-zember noch einmal zum Endspurt angesetzt. Von etwa 7000 US$/t ist er auf 7325 US$/t am 16.12. gestiegen und liegt derzeit bei etwas über 7200 US$/t. Damit trägt er einer Situation Rech-nung, die von anhaltender Knappheit an Kupferkathoden gekennzeich-net ist – eine Knappheit, die auch in den kommenden Monaten anhalten dürfte. Die aktuellen Entwicklungen tragen dabei nicht zur Entspannung bei. Zum Ausfall des philippinischen PASAR-Smelters und der grundsätz-lichen Kürzung der Liefermengen von Chile nach China im ersten Halbjahr 2014 ist der Streik bei Codelcos Chu-quicamata-Division hinzugekommen, der am 3. Dezember begonnen hat-te. Betroffen ist der Smelter, nicht aber die Mine. Da die Produktions-kapazität bei etwa 1400 t Anoden/Tag liegt, dürften inzwischen rund 20 000 t Kupfer fehlen, mit entsprechenden Konsequenzen für die Kathodenpro-duktion. Indien soll sich zudem mit Spot-Verkäufen für das erste Quartal 2014 zurückhalten. Damit spitzt sich die Situation bei raffiniertem Kupfer weiter zu, denn auch die anderen bei-den marktentscheidenden Faktoren – Bestandshöhe und Nachfrage – bieten keine Entlastung.Die Kupferbestände bei Metallbör-sen sind weiter gesunken und liegen

inzwischen bei rund 545 000 t. Damit haben sie sich in diesem Halbjahr um 365 000 t verringert, das ist zum Ver-gleich die Größenordnung des ver-einten Jahresbedarfs von Spanien und Schweden. Es fällt dabei auf, dass sich die Abwärtstendenz bei allen drei Me-tallbörsen zeigt. Bei der LME lagern derzeit nur noch rund 386 000 t, von denen 254 000 t zur Auslieferung an-gemeldet sind (cancelled warrants), bei der US-Börse Comex 15 000 t und bei der Shanghai Future Exchange 143 000 t. Dies ist angesichts eines glo-balen Monatsbedarfs von 1,7 Mio. t raf-finierten Kupfers sehr niedrig, zumal Limitierungen wie regionale Verfüg-barkeiten und lange Auslieferketten fortbestehen. Bleiben noch die Zollla-ger Chinas. Hier wird die Bestandshö-he derzeit auf rund 500 000 t geschätzt, eine Menge von der ein großer Teil durch Finanzgeschäfte gebunden ist. Dem Bedarf an Grade A-Kathoden stehen also weiterhin nur begrenzt Mengen zu Verfügung.

Dabei nimmt der Bedarf zu: Kup-ferkathoden werden neben Kupfer-schrott und anderen Metallen zu Kup-fer- und Kupferlegierungsprodukten weiterverarbeitet, deren Produktion in China während des Novembers um 8,4 % gegenüber dem Vormonat auf 1,45 Mio. t angestiegen ist. Dies ist eine Tendenz, die sich fortsetzen dürf-te. Darüber hinaus waren Kathoden auch gesucht, um fehlenden Kupfer-schrott zu substituieren, der in China umfangreich in der Herstellung von Kupferprodukten eingesetzt wird. Zu-dem hat sich gezeigt, dass eine gute Mengennachfrage für das erste Quar-tal 2014 besteht. Als wenn das noch nicht reichen würde, berichtet Reu-ters von Planungen des chinesischen State Reserve Bureaus, die angeb-lich den Zukauf von bis zu 300 000 t Kupfer im Jahr 2014 vorsehen. Auch wenn dies unwahrscheinlich klingen mag, auszuschließen ist es nicht. In Europa und Nordamerika macht die wirtschaftliche Erholung Fortschritte und die Industrieproduktion scheint tendenziell Fahrt aufzunehmen, bei-des Stimulanzien für die Kathoden-nachfrage. Und der Kupferpreis? Er wird im Jahresdurchschnitt 2013 etwas über 7300 US$/t liegen. Das ist sicher ein gutes Einstiegsniveau in das Kup-

ferjahr 2014. Ob diese Erwartungen jedoch zutreffen werden, bleibt abzu-warten. (Nach Aurubis Kupfermail v. 23.12.2013)Trimet completes purchase of Rio Tinto plants. Trimet Aluminum AG has taken control of two former Rio Tinto Alcan Inc. production plants in France. The Essen, Germany-based aluminum producer said December 16 that the move came after it received regulatory approval for a deal signed in July. The plants – in Saint-Jean-de-Maurienne and Castelsarrasin, France – make aluminum products used in the power transmission and automo-tive sectors, Trimet said. The acquisi-tion should give Trimet a presence in the aluminum wire market and boost its core business of supplying special-ty products, CEO Martin Iffert said. Iffert is expected to become CEO of Trimet France SAS, which is majority owned by Trimet and in which Paris-based Electricité de France SA (EDF) holds a minority stake, the company said. Montreal-based Rio Tinto Alcan announced plans to dispose of the op-erations a year ago. The company has since confirmed that it is reorganiz-ing its commercial businesses in the Americas and Europe, which sources have said comes in part because di-vestitures in both regions have left the company with a smaller footprint and fewer pounds of metal to sell. Besides the sale of its French operations, Rio Tinto Alcan also has sold a smelter in Sebree, Ky., to Chicago-based Centu-ry Aluminum Co. and decided to halt work on a multibillion-dollar smelter project in Paraguay. (alcircle.com, De-cember 19, 2013)Bahrain Alba‘s 2013 aluminum output hits record high of 912,700 mill. t. Alu-minium Bahrain, or Alba, produced a record high 912,700 mill. t of alu-minum in 2013, an increase of 2.5 % compared with the 890,217 mill. t produced in 2012, the company said. This was the first time the company exceeded 900,000 mill. t in output in its 40-year history, Alba CEO Tim Mur-ray said in the statement. The com-pany‘s high-grade aluminum product range includes standard and T-ingots, extrusion billets, rolling slab, properzi ingots and molten aluminum. (alcircle.com, January 6, 2014)



German company buys Burnside alumina refinery. Almatis, a German company, has purchased a Burnside alumina refinery out of bankruptcy. Details of Almatis’ purchase of the refinery, which had been owned by Ormet Corp., were not disclosed. But in November, a U.S. bankruptcy court judge in Delaware approved Almatis’ $ 39 mill. bid to buy the plant. The Burnside refinery has an annual ca-pacity of 500,000 t/a. The plant has the capability to produce high-quality feedstocks, although it was established as a smelter-grade alumina producer. Ormet filed for Chapter 11 bankruptcy protection in February. The company blamed its filing on a drop in the price of aluminum and rising power rates in Ohio, where it has an aluminum smelter that received alumina from Burnside. Ormet reopened the shut-tered Burnside alumina plant in late 2011 after the plant had been closed for five years. The facility had closed because of falling demand, high natu-ral gas prices and market forces. Then rising alumina prices and low natural gas costs made it worthwhile to reo-pen the Burnside plant. Ormet made a $ 21 million investment in the plant. (alcircle.com, December 18, 2013)

Alcoa to permanently close remain-ing potlines at Massena East smelter. Alcoa announced it will permanently close the remaining two potlines at its Massena East smelter in New York in the first quarter of this year. The deci-sion was made because the potlines are no longer competitive. One of three potlines at the facility was permanent-ly closed in August 2013. The closure will reduce Alcoa’s smelting capacity by 84,000 t. The Massena West facility will continue to operate. Including the closure of the remaining two potlines at Massena East, Alcoa has announced closures or curtailments representing 361,000 t of the 460,000 t placed under review in May of 2013. Once the Mas-sena East potline closure is complete, Alcoa will have total smelting operat-ing capacity of 3,950,000 t, with ap-proximately 655,000 t of capacity idle. Total restructuring-related charges for the first quarter of 2014 associated with the above closure are expected to be between $ 60 and $ 70 mill. after-tax. (Press Release, January 15, 2014)

Cape Alumina abandons Cape York bauxite project. Cape Alumina has of-ficially announced it has abandoned its $ 1.2 bn Pisolite Hills mining pro-ject in far north Queensland’s Cape York region but will push ahead with its nearby Bauxite Hills project. In November, the State Government banned mining on the Pisolite Hills site, after declaring the Steve Irwin Reserve and the surrounds of the Wenlock River a “Strategic Environ-mental Area” Cape Alumina manag-ing director Graeme Sherlock says the decision has already led to job losses. “Unfortunately the company has to pull back and unfortunately has had to make a few people redundant,” he said. “We will pick ourselves up and push forward and we just hope share-holders stay with us and hope that we can deliver a great project for Queens-land.“ Cape Alumina also says it has reserved the right to launch legal ac-tion against the State Government for not adequately warning the company of the decision. (alcircle.com, Decem-ber 6, 2013)

Rio Tinto inaugurates $ 1.1 bn AP60 aluminium smelter in Québec. Global mining company Rio Tinto’s Canadian subsidiary, Rio Tinto Alcan, has inau-gurated the $ 1.1 bn Arvida aluminium smelter, the AP60 Technology Centre, in Saguenay-Lac-St-Jean, Québec. The new plant has an installed capacity of 60,000 t of aluminium and is the most technologically advanced aluminium smelter in the world, the company said. It will produce 40 % more aluminium per cell than the previous generation of AP technology. The plant employs nearly 135 people and reached full capacity in December 2013. The in-novative AP60 technology platform will allow for the development of a series of next-generation technologies permitting further improvements in productivity and reductions in energy and environmental footprint. Rio Tin-to Alcan CEO Jacynthe Côté said the new Arvida aluminium smelter rep-resents the next chapter in the com-pany’s history as a leading aluminium producer. “Today’s milestone is the re-sult of years of work by our research and development teams, particularly the teams that first conceived, devel-oped and tested the AP60 technology

at the Laboratoire de recherche des fabrications in France,” Côté said. Rio Tinto Alcan’s Arvida Research & De-velopment Centre and research and development teams will look after the new smelter and support further development of the AP60 technology platform. (Mining-technology.com, January 20, 2014)Outotec wins EUR 100 mill. orders in Turkey. Outotec will deliver technolo-gy and services worth over ¥ 100 mill. to Cengiz Group for their Mazidagi and Samsun operations in Turkey. The orders include a roasting plant for pyrite concentrates, calcine leach-ing and solvent extraction plants, cop-per smelter modernization, as well as gas cleaning and sulfuric acid plants. Cengiz Group, a major Turkish alu-minum and copper producer, is plan-ning to expand production capacity, lengthen the lifetime of their mine and improve the environmental and safety performance of the operations. Outotec’s scope of delivery includes technologies, engineering, proprietary equipment, process control system, as well as advisory services for installa-tion, commissioning and start-up of the plants. The solutions chosen by the customer are using market leading Outotec technologies, such as fluid-ized bed based roasting, flash smelting, autoclave leaching and sulfuric acid plants, and they include the latest in-novations such as advanced HEROS heat recovery system as well as the new modular VSF®X solvent extrac-tion plant concept developed by Ou-totec and launched in December 2013. The deliveries will take place from late 2014 until 2016. (Press Release, De-cember 27, 2014)Outotec to deliver minerals process-ing technology to Norilsk Nickel. Ou-totec has signed a contract with Noril-sk Nickel for the delivery of minerals processing technology and equipment to the second phase expansion of the Talnakh copper-nickel concentrator in the Krasnoyarsky Region in Rus-sia. The parties do not disclose the contract price, but the value of com-parable deliveries is typically ¥ 60-80 mill. Outotec delivers fully automated flotation complex with performance guarantees including Outotec Tank-Cell® flotation cells in different sizes



as well as Outotec® High Rate thick-eners, electrification and a process control system. In addition, Outotec provides plant commissioning services and spare parts for two years. Deliv-eries are scheduled to be completed in early 2015. Once fully operation-al in 2016 the Talnakh concentrator complex will process annually over 10 mill. t of ore. The Talnakh phase 1 already uses Outotec flotation tech-nologies, and now agreed contract follows that delivery. (Press Release, December 30, 2014)Alcoa signs long-term agreement with Airbus for value-add titanium and aluminum aerospace parts. Al-coa has signed a multi-year supply agreement with Airbus valued at ap-proximately $ 110 mill. for value-add titanium and aluminum aerospace forgings. Alcoa will produce the parts using its recently modernized 50,000-t press in Cleveland, Ohio. This press uses state-of-the-art controls to meet stringent aerospace specifications and is uniquely capable of producing the world’s largest and most complex tita-nium, nickel, steel and aluminum forg-ings. In 2012, Alcoa signed multi-year supply agreements with Airbus for Alcoa’s leading aerospace aluminum sheet, plate and hard alloy extruded products utilizing Alcoa’s current, advanced-generation and aluminum lithium alloys. The agreements were valued at approximately $ 1.4 bn. In addition to sheet, plate, forgings and extrusions, Alcoa specialty fasteners and structural castings are also used on Airbus aircraft. Alcoa’s aerospace business generated $ 3.8 bn in 2012 revenues. (Press Release, December 16, 2014)Alcoa completes $ 300 mill. automo-tive expansion in Iowa to meet grow-ing demand for aluminum intensive vehicles. Alcoa announced it has com-pleted a $ 300 mill. expansion at its Davenport, Iowa facility dedicated to supplying aluminum sheet products to the automotive industry. “2014 marks the beginning of dramatic growth for aluminum in the auto sector,” said Klaus Kleinfeld, Alcoa Chairman and Chief Executive Officer. “Automakers are increasingly choosing aluminum as a cost-effective way to improve the performance, safety, durability and

fuel efficiency of their vehicles. Our project in Iowa is the first of three capacity expansions we have under-way to meet this growing demand.” In addition to its expansion in Iowa – for which long-term supply agree-ments have been secured – Alcoa is adding automotive capacity in Alcoa, Tennessee, which is scheduled to be complete in mid-2015; and at its joint venture rolling mill in Saudi Arabia, to be complete by the end of 2014. Alcoa is investing approximately $ 670 mill. in the three expansions.Arcam to make strategic acquisition of metal powder manufacturer to se-cure supply of strategic raw materials. Arcam, Mölndal, Sweden has signed an agreement to acquire the AP&C division from Raymor Industries for a total of 35 mill. Canadian dollars (CAD) in a combination of upfront cash payment and installments. AP&C is a global manufacturer of high quality metal powders and has been a supplier of titanium powders to Arcam since 2006. Titanium powder is an important part of Arcam’s offering to its custom-ers. With this acquisition, Arcam has secured access to high quality titani-um powder for its customers’ quickly growing business. AP&C uses proprie-tary Plasma Atomization technology to produce metal powders where titanium alloy powder today is the largest prod-uct. A significant part of AP&C sales is to the 3D-Printing industry. Other markets include Metal Injection Mold-ing (MIM), powders for spray coatings as well as powders for HIPed compo-nents. Arcam and the team at AP&C intend to continue expand the powder business and advance the Plasma At-omization technology. (Press Release, December 13, 2014)ECOBAT Technologies erweitert Bat-teriesammelaktivitäten in Deutsch-land. ECOBAT Technologies, Euro-pas Marktführer für die Sammlung und das Recycling von Blei-Säure Bat-terien, hat von der niedersächsischen Must GmbH deren Betriebssparte Batterieentsorgung erworben. Damit vergrößert die ECOBAT Technolo-gies ihre Präsenz im Norden, Osten und der Mitte Deutschlands. Die Fir-ma Must mit Sitz in Vienenburg ist ein führendes Entsorgungsunternehmen, spezialisiert auf Schrotte, Eisen- und

Nichteisenmetalle. Diese Akquisition ist Teil der Strategie von ECOBAT Technologies, durch Ausweitung der Sammelangebote ihren Kunden einen europaweiten Recyclingservice für Batterien anzubieten. Die Berzelius Logistik Service GmbH (BLS), Teil der deutschen Firmengruppe von ECOBAT, und Must arbeiten bereits seit mehr als 30 Jahren sehr erfolg-reich zusammen. Beide Unternehmen werden ihre Kooperation auch in Zu-kunft fortsetzen. Alle gesammelten Batterien werden in den Sekundär-bleihütten und Verarbeitungsstätten der ECOBAT Technologies vollstän-dig recycelt. Die europäischen ECO-BAT Unternehmen erreichen hier eine Recyclingeffizienz von 95 %, die im Markt einzigartig ist. (Nach Presse-Information v. 13.1.2014)Scholz veräußert Geschäftsanteil an Saarländische Rohprodukte GmbH. Die Scholz AG hat bei dem Desinves-titionsprogramm im Rahmen der lau-fenden Restrukturierung einen weite-ren Fortschritt und Erfolg erzielt. Die internationale Recyclinggruppe veräu-ßerte mit Wirkung zum 1. Januar 2014 den 50-%-Anteil an dem Gemein-schaftsunternehmen Saarländische Rohprodukte GmbH (SRP) an den langjährigen österreichischen Partner Loacker Recycling GmbH, der damit künftig 100 % der Anteile hält. Über die Konditionen wurde zwischen den Partnern Stillschweigen vereinbart. Die 1957 gegründete SRP mit Sitz im saarländischen Homburg ist einer der führenden Stahl- und Metallschrott-entsorger in Westdeutschland mit einer Tonnage von rund 450 000 t (2012). (Presse-Information v. 29.11.2014)Rolls-Royce Power Systems AG ist der neue Firmenname der Tognum AG. Ab sofort firmiert die bisherige Tognum AG unter dem Namen Rolls-Royce Power Systems AG. Der Spe-zialist für Großmotoren, Antriebssys-teme und dezentrale Energieanlagen gehört seit März 2013 vollständig der Rolls-Royce plc und der Daimler AG, die über ein Gemeinschaftsunterneh-men je zur Hälfte Eigentümer sind. Konsolidiert ist die Unternehmens-gruppe rund um das Kernunterneh-men MTU Friedrichshafen GmbH seit Anfang 2013 bei Rolls-Royce. (Presse-Information v. 9.1.2014)



Gießerei forscht an thermischer Ener-giespeicherung. Seit einem Jahr speist die Gießerei Heunisch nun Abwärme vom Kupolofen (Abbildung 1), die bei der Produktion von Graugusstei-len anfällt, in das Nahwärmenetz der Stadtwerke Bad Windsheim ein. Über dieses Netzwerk werden verschiede-ne Abnehmer mit Wärmeenergie ver-sorgt. Zusätzlich zu dieser externen Nutzung der Abwärme werden be-triebsintern verschiedene Bereiche, wie z.B. der Trocknungsofen der Farb-gebung, mit Wärmeenergie bedient. Trotz der diversen bereits bestehen-den Energieabnehmer steht noch weitere Wärmeenergie in der Eisen-gießerei bislang ungenutzt zur Verfü-gung. In einem Forschungsvorhaben

will nun die Gießerei Heunisch zu-sammen mit dem Zentrum für ange-wandte Energieforschung in Garching und dem Industrieofen und -anlagen-bauer Küttner in Essen diese Energie durch Speicherung nutzbar machen. Die überschüssige Energie wird mit Hilfe von Thermoöl am Recuperator des Kupolofens abgezogen und soll in einem Hochthemperaturspeicher „geparkt“ werden. In Stillstandzeiten des Schmelzaggregates werden dann die verschiedenen Abnehmer mit Energie aus dem Speicher versorgt. Lassen sich die Pläne in die Praxis um-setzen, so kann der Einsatz von fossi-len Energieträgern reduziert werden. Durch sinkenden CO2-Ausstoß ist die Umwelt klarer Gewinner bei diesem Forschungsvorhaben. (Presse-Infor-mation v. 15.1.2014)

Die neue Röntgen-Technologie Dra-gonfly reduziert die Prüfzeit von Gussteilen um die Hälfte. Die neue Dragonfly-Technologie des Fraun-hofer-Entwicklungszentrums Rönt-gentechnik EZRT, ein Bereich des Fraunhofer-Instituts für Integrierte Schaltungen IIS, senkt die Prüfzeit von Gussteilen gegenüber den bislang eingesetzten Stop-and-Go-Prüfver-fahren um bis zu 50 %. Größere Ob-jekte wie Gussteile werden bei einer Röntgenaufnahme von einem Robo-ter zwischen der Röntgenquelle und

dem Detektor bewegt (Abbildung 2). Bisher musste der Roboter das Bau-teil immer wieder anhalten, damit die Röntgenbilder gemacht werden konnten. Durch den Einsatz der Dra-gonfly-Technologie des Fraunhofer EZRT in Kombination mit Hochleis-tungs-Röntgenröhren der Siemens AG ist es nun möglich, hochaufgelöste Röntgenbilder während der Bewe-gung des Bauteils aus unterschiedli-chen Perspektiven zu erstellen – das spart Zeit: „Die Belichtungszeit für die Aufnahme einer Position dauert mit Dragonfly nur rund fünf Millise-kunden – mit herkömmlicher Technik dauert das etwa achtzigmal länger“, erklärt Thomas Stocker, Leiter des Projekts Dragonfly am Fraunhofer EZRT. „Um dieses Potenzial voll aus-zunutzen, muss das System so schnell und wendig sein wie eine Libelle. Des-halb haben wir uns auch für den engli-schen Namen der Libelle „dragonfly“

Abb. 1: Thermische Energiespeicherung bei der Gießerei Heunisch

Abb. 2: Die Röntgen-Technologie Dragonfly reduziert die Prüfzeit

Technology

BMW Werk Landshut: Erweiterung der Leichtmetallgießerei offiziell in Betrieb genommen. Am 22. Novem-ber hat BMW die Erweiterung der Leichtmetallgießerei des BMW Werks Landshut offiziell in Betrieb genom-men. Pünktlich zum 25jährigen Pro-duktionsjubiläum im Jahr 2014 macht die BMW Group die bislang einzige Fertigungsstätte für Leichtmetallguss fit für die Herausforderungen der Zu-kunft. Rund 100 Mio. ¥ wurden dafür investiert. Die Erweiterung versetzt den Standort in die Lage, den steigen-den Bedarf an Leichtmetallgussteilen zu decken, der durch das weltweite Wachstum der BMW Group hervorge-rufen wird. Die Produktionskapazität steigt auf rund 5 Mio. Gusskomponen-

ten jährlich – mit einem Gesamtge-wicht von 69 000 t. Die Erweiterung ist ein weiterer wichtiger Baustein, um den größten Komponentenstandort der BMW Group zukunftsorientiert und wettbewerbsfähig auszurichten. Erst vor Jahresfrist hatte eine neue Schmelzerei den Betrieb aufgenom-men. Darüber hinaus fertigt das BMW Werk Landshut als Kompetenzzent-rum für Leichtbau und Elektromobi-lität wichtige Schlüsselkomponenten für die BMW i-Modelle. Die beiden neuen Produktionshallen befinden sich im nordöstlichen Teil des BMW Werks Landshut, als Anbauten der bestehenden Leichtmetallgießerei. Insgesamt wurden rund 13 000 m2 zusätzliche Produktions- und Logis-

tikflächen geschaffen. In der Druck-gussfertigung wird auf drei Ebenen gearbeitet: Im Erdgeschoss sind der Werkzeugbau sowie Anlagen zur me-chanischen Bearbeitung beheimatet. Dort kommt unter anderem das hoch innovative Lichtbogendrahtspritzen zur Anwendung. Dieses Verfahren zur Beschichtung der Zylinderlauf-bahnen wurde eigens in der Landshu-ter Leichtmetallgießerei entwickelt. Darüber ist eine Technikebene für die Druckgussmaschinen und Öfen angesiedelt. Wiederum darüber, auf 12 m Höhe, findet die eigentliche Pro-duktion mit drei Druckgießanlagen, fünf Bearbeitungs- und vier Beschich-tungsanlagen statt. (Nach Presse-In-formation v. 3.12.2013)



für unser Projekt entschieden“. Die Dragonfly-Technologie, als Teil der vollautomatischen 100-Prozent-Rönt-genprüfung, hat das Potenzial, den bisherigen Prüfaufbau in der Quali-tätssicherung von sicherheitsrelevan-ten Guss-Bauteilen abzulösen, z.B. im Fahrwerksbereich. Bisher reihte man mehrere Prüfanlagen innerhalb der Produktionslinie aneinander, was einen erheblichen Wartungsaufwand sowie Energie- und Personalkosten verursacht. Dragonfly spart Zeit, wo-durch man die Anzahl der Prüfanlagen verringern kann. Das System ist auch computertomographiefähig und ver-kürzt durch die verwendete Detektor- und Röhrentechnik die Messdauer für die entsprechenden Applikationen um den Faktor zehn. Dies ermöglicht aus betriebswirtschaftlicher Sicht den Ein-satz einer Inline-CT-Prüfung für sehr viele Bauteile in kurzer Zeit. (Presse-Information v. 8.1.2014)

Fine Tubes develops seamless titanium tubing for Airbus and Liebherr. Fine Tubes, a leading manufacturer and global distributor of precision tubes for critical applications, is currently pro-ducing seamless Grade 9 and Grade 5 titanium tubing for Airbus and Lieb-herr (Figure 3). The company is one of the few suppliers with the capability to produce products of this type. The tub-ing will be used for the high pressure hydraulic systems required for the Air-bus A380 and for the high lift transmis-sion systems designed and produced by Liebherr for the A350 XWB, due to go into service in 2014. The density of titanium is about 60 % of that of steel- or nickel-based alloys giving significant weight savings even though its tensile strength is greater than that of auste-nitic or ferritic stainless steels. Highly corrosion resistant, titanium also ex-ceeds the resistance of stainless steels in most environments, is non-magnetic

and has good heat transfer properties with a melting point higher than steel alloys. Seamless tubes are typically su-perior to welded products in terms of resistance to high pressures and fatigue and Fine Tubes uses multiple combina-tions of different processes, including cold reductions and heat treatments, to manufacture to the exact and de-manding specifications demanded by customers such as Airbus and Liebherr. (Press Release, January 14, 2014)

Großformatiger Demagnetisierungs-tunnel entmagnetisiert große Stahlpro-dukte. Die Goudsmit Magnetic Sys-tems B.V. aus dem niederländischen Waalre hat kürzlich ihr Sortiment an Demagnetisierungssystemen mit einer Serie großformatiger Demagnetisie-rungstunnel erweitert (Abbildung 4). Damit entspricht der Betrieb einer zunehmenden Marktnachfrage. Die Tunnel, mit den dazugehörigen De-magnetisierungsgeneratoren, sind im Hause entwickelt und getestet worden. Sie sind bestimmt für Stahlprodukte mit einem Querschnitt von 2000 mm. Weil die Herstellung immer genauer und effizienter stattfinden muss, wer-den immer höhere Anforderungen an den Restmagnetismus gestellt. Dieser Restmagnetismus verursacht Proble-me beim Schweißen, wodurch sowohl die Qualität, als auch die Menge einer solchen Bearbeitung stark beeinträch-tigt werden. Durch den Einsatz der neuen Demagnetisierungstunnel kann der Herstellungsvorgang ohne Unter-brechungen stattfinden, wodurch so-wohl die erwünschten Einsparungen, als auch die hohe Qualität gewahrt bleiben. Die erste Serie dieser Giga-Demagnetisierungstunnel ist bestimmt für die Entmagnetisierung von Röhren für den Gastransport in Russland. Die Demagnetisierungstunnel sind auch für kleinere Produkte geeignet, die sehr lang oder unendlich lang sind, wie z.B. Stahldraht u.a. durch die 100%ige Einschaltdauer zusammen mit einem Demagnetisierungsgenerator. Für die-se kontinuierlichen Vorgänge sind die Demagnetisierungstunnel mit einem Förderband oder einer Rollenbahn und mit oder ohne Geschwindigkeits-regler lieferbar. Auch Entmagneti-sieren vor Ort ist möglich. Dazu gibt es als zusätzliche Möglichkeit einen Leichtgewicht-Demagnetisierungsge-

nerator, der auch an schwer erreich-baren Standorten eingesetzt werden kann. Durch die Anwendung dieser Dienstleistung ist es möglich, ohne Anschaffung teurer Apparate und – je nach Wunsch – mit Hilfe von Experten eine Entmagnetisierung vorzunehmen. (Presse-Information, Januar 2014)

Neues Komplettsystem ersetzt Haupt-stellendruckregler – bis 300 bar Ein-gangsdruck. Für die Neuinstallation oder Umrüstung von Gasversorgungs-anlagen bietet der Hersteller Witt jetzt als Hauptstellendruckregler ein ein-baufertiges Set aus Domdruckregler und Sicherheitsblock für nahezu alle Gase an (Abbildung 5). Die neueste Version des Domdruckreglers 737LE-HD wurde mit einem speziellen Si-cherheitsblock aus Sicherheitsventil und zwei Berstscheiben zu einem Ge-samtsystem kombiniert. Das System kann als leistungsstarker Hauptstel-lendruckregler in einer Gasversor-gung aus Behältern, Bündelanlagen oder Flaschenbatterien betrieben werden: Bis zu 300 bar Eingangs- und 60 bar Ausgangsdruck lassen sich da-mit sicher handhaben. Durch die hohe Durchflussmenge bis 2000 Nm³/h ist der 737LE-HD auch eine geeigne-te Lösung, wenn große Durchfluss-mengen benötigt werden. Witt Dom-druckregler halten den Arbeitsdruck beim Gasverbraucher ausgesprochen konstant. Auch schwankende Entnah-memengen und Vordrücke werden

Abb. 4: Demagnetisierungstunnel von Gouds-mit Magnetic Systems B.V.

Abb. 5: Neues Komplettsystem aus Domdruck-regler und Sicherheitsblock von Witt zum Einsatz als Hauptstellendruckreg-ler (Foto: Witt)Fig. 3: Seamless titanium tubes



ausgeglichen. Der Sicherheitsblock schützt die nachgelagerte Installa-tion im Falle eines unzulässig hohen Druckanstiegs. Bei Erreichen des vor-gegebenen, auf die Anwendung abge-stimmten Maximaldrucks öffnet das Sicherheitsventil. Die Berstscheiben stellen eine zusätzliche Sicherheits-stufe dar: Bei einem weiteren Druck-anstieg geben sie nach und erhöhen so schlagartig die Abblaseleistung. Das Druckregelsystem ist in Edelstahl oder Messing erhältlich. Im Set sind neben dem Domdruckregler auch der Steuerdruckregler sowie Vorder- und Hinterdruckmanometer enthal-ten. Jedes Set wird auf Funktion und Dichtigkeit geprüft und bereits vor-montiert und einbaufertig geliefert. Der Einbau erfolgt lageunabhängig mit Anschluss über Löt-, Schweiß-, Klemmfittinge oder Gewinde. Dom-druckregler von Witt zeichnen sich durch ihr präzises Ansprechverhalten mit hoher Druckkonstanz aus. Der benötigte Steuerdruck wird wahlwei-se über Eigen- oder Fremdgas ein-gestellt und ist einfach nachregelbar, etwa zur Kompensation von Tempe-raturschwankungen. Weil das System geschlossen ist, gelangt kein Gas in die Umgebung. Erweiterungen sind über Anschlussmöglichkeiten im Vor- und Hinterdruckbereich möglich, zum Beispiel mit Drucktransmittern. (Presse-Information v. 13.12.2013)

Erste innovative Aufbereitungsanla-ge für Müllverbrennungsschlacken im industriellen Maßstab in Betrieb gegangen. In Reesen im Jericho-wer Land läuft die erste innovative Aufbereitungsanlage für Müllver-brennungsschlacken im industriellen Maßstab, die in der Lage ist 90 % der anfallenden Rohschlacken zu recyceln und einer stofflichen Verwertung zu-zuführen. Der Umweltminister des Landes Sachsen Anhalt Dr. Hermann Onko Aeikens (CDU) hat im Novem-ber 2013 dem Unternehmen MDSU Mitteldeutsche Schlacken Union die Aufnahmeurkunde zur Umweltallianz überreicht. Die Umweltallianz Sach-sen-Anhalt wurde 1999 als freiwillige Vereinbarung zwischen der Landesre-gierung und der Wirtschaft geschlos-sen. Ziel ist es, den betrieblichen Umweltschutz zu verbessern, umwelt-politische Entscheidungen zu beglei-

ten und sich für ein wettbewerbsfähi-ges und umweltgerechtes Wirtschaften einzusetzen. In Deutschland fallen bei industriellen Produktionsprozessen, in Gewerbebetrieben und privaten Haus-halten sehr unterschiedliche Abfälle in verschiedenen Größenordnungen an. Entsprechend der aktuellen Abfallsta-tistik für das Jahr 2011 waren insge-samt 387 Mio. t Abfälle zu entsorgen. Aus den privaten Haushalten mussten unter Berücksichtigung der getrennt gesammelten Fraktionen insgesamt 50,2 Mio. t Abfall entsorgt werden. Davon wurden 19,7 Mio. t Abfälle in Feuerungsanlagen thermisch verwer-tet. Das waren 13,0 % mehr als 2010. Die Menge der in Feuerungsanlagen verbrannten Abfälle hat sich innerhalb von zehn Jahren mehr als vervierfacht. Bei der thermischen Verwertung fallen nicht nur Energie an, sondern auch ca. 30 % Rost- und Kesselasche, Schlacken und Kesselstaub an, die derzeit noch nach der Aufbereitung zu einem hohen Anteil deponiert werden müssen. Die aufbereiteten Schlacken werden zwi-schengelagert, bevor sie von konven-tionellen Umweltdienstleistern nach metallischen Rohstoffen „durchsucht“ werden. Die Ausbeute an Fe- und NE-Metallen liegt zusammen bei etwa 10 %. Übrig bleibt ein Gemisch aus mineralischen Stoffen, wie Feinfraktio-nen Sand und grober Mineralik, welche fast ausschließlich deponiert wird.

Im Zuge der knapper werdenden Deponieflächen hat das Bundeswirt-schaftsministerium (BMW) in seiner Zuständigkeit für das Bergrecht die Bundesanstalt für Materialforschung (BAM) beauftragt, Verfahren zu ent-wickeln, die weiter zur Schonung von Deponieraum beitragen können. Mit dem jetzt in Reesen angewandten Ver-fahren ist erstmals der Durchbruch im industriellen Maßstab gelungen, Müllverbrennungsschlacken zu 90 % als Recycling- und Baustoffmaterial wiederzugewinnen. Drei weitere Pro-duktionsanlagen sind bundesweit im Bau und in der Planungs- und Geneh-migungsphase. „Gemeinsam mit dem BAM werden wir nun die Entwick-lung einer materialtechnisch opti-mierten Hausmüllverbrennungsasche (ECoAsh) als hochwertige sekundä-re Gesteinskörnung im Straßen- und Betonbau und als Deponiebaustoff

vorantreiben. Ziel des Ganzen ist eine Vermarktung aller Stoffe im Bausek-tor und eben keine Beseitigung auf Deponien wie sie derzeit von den kon-ventionellen Aufbereitern durchge-führt werden muss“, erläutert MDSU Geschäftsführer Andre Hartl. In dem jetzt patentierten Verfahren werden alle Stoffe, also auch die minerali-schen, gewaschen. Die drei Fraktio-nen Sand, Mineralik und Metall sind absolut sortenrein und frei von An-haftungen. Das Material wird im Stra-ßen- und Wegebau, im Deponiebau sowie im Industriebau eingesetzt wer-den können. (europaticker v. 4.12.2013) Laboratory furnaces/protective gas furnaces up to 1800 °C. Linn High Therm, manufacturer of industrial and lab furnaces since 1969, presents: Fast laboratory furnaces VMK (up to 1800 °C), VMK-S/Vac (up to 1200 °C) for brazing, annealing, ashing, temper-ing, sintering, reducing, pyrolysis etc. Stainless steel housing for corrosive environment, easy operation, fast heat-ing- and cooling cycles are special fea-tures of these series. Fiber insulation is used for lab- and high temperature fur-naces (VMK); a heat resistant gas-tight muffle insert (1.4841/Inconel) and a water cooled door flange enable pro-tective gas- and or vacuum operation (VMK-Vac) in case of protective gas/vacuum furnaces (VMK-S). Linn stan-dard laboratory furnaces are available in sizes 1 to 25 l, 0.6 to 5.0 kW. A wide range of options offers many customer specific solutions, e.g. vacuum opera-tion 10–5 mbar with 1100 °C in case of the illustrated special version (Figure 6). Furthermore possible: after burn-ing, gas feeding, burning-off device and flame supervision, safety package for H2-operation, gas ventilation, fast cooling, gas re-cooling, cooling trap in gas outlet. (Press Release, January 2014)

Fig. 6: VMK-135-Vac-Special



2014 ist das Internationale Jahr der Kristallographie. Die Generalver-sammlung der Vereinten Nationen hat 2014 zum Internationalen Jahr der Kristallographie erklärt. Die UNESCO hat die Federführung für das Wissen-schaftsjahr. Es soll an den hundertsten Jahrestag der Entstehung der moder-nen Kristallographie erinnern und ihre Bedeutung für das Verständnis der materiellen Beschaffenheit der Welt bewusst machen. Kristallographie ist die Wissenschaft von den Kristallen. Sie erforscht die Struktur und Eigen-schaften von Kristallen, ihre Entste-hung und Anwendungsmöglichkeiten. Erste Ansätze zu einer systematischen Beschreibung von Mineralien gab es schon vor fast 2500 Jahren. Im 16. Jahrhundert führten wissenschaftliche Untersuchungen des sächsischen Ge-lehrten Georgius Agricola und von Johannes Kepler zu ersten wichtigen Erkenntnissen über die äußere Form von Kristallen und ihre geometrischen Eigenschaften. 1801 führte René-Just Haüy den Begriff der „Symmetrie“ in einer formalen Definition in die Kris-tallographie ein. Das Symmetriegesetz bildete die Grundlage für weitere For-schungen zur Bestimmung der kris-tallographischen Raumgruppen. Der Beweis, dass Kristalle dreidimensio-nal periodisch aufgebaut sind, gelang Max von Laue mit Hilfe der Röntgen-beugung. Für seine Arbeit erhielt von Laue 1914 den Nobelpreis für Physik. Er gilt als der Begründer der moder-nen Kristallographie. An die Entste-hung der Kristallographie vor 100 Jah-ren soll das UN-Jahr erinnern. Welche bedeutsamen wissenschaftlichen Er-rungenschaften die Kristallographie zu verzeichnen hat, zeigt sich an den dreiundzwanzig Nobelpreisen, die auf diesem Gebiet verliehen wurden. In der Resolution zum UN-Jahr heißt es, „dass unser Verständnis der materiel-len Beschaffenheit der Welt vor allem auf unseren Kenntnissen der Kristallo-graphie gründet“. (Presse-Information v. 12.12.2013)

Forschung zum Ersatz Seltener Erden in Magneten. Windkraftanlagen und Elektromotoren enthalten Magnete mit Metallen, die unter bedenklichen

Umweltbedingungen fast ausschließ-lich in China gewonnen werden. Der Darmstädter Materialwissenschaftler Professor Oliver Gutfleisch forscht an Alternativen. Die derzeit gängigen Hochleistungsmagnete für technische Anwendungen enthalten hauptsäch-lich Eisen, etwas Bor zur Stabilisie-rung und fast 30 Gewichtsprozent Neodym, teils auch dessen Verwand-ten Dysprosium, der Magnete hitze-tauglich macht. Die beiden Metalle gehören zur Gruppe der Seltenen Erden. So rar, wie die Bezeichnung vermuten lässt, ist aber zumindest Neodym nicht. Gesichert ist die Ver-sorgung dennoch nicht, denn 97 % der Seltenen Erden werden in China gefördert. Das spiegelt sich in der Ma-gnetproduktion: China stellt 80 % al-ler Neodym-Eisen-Bor-Magnete her, gefolgt von Japan mit 18 %. Die rest-lichen 2 % werden in Deutschland, genauer: in Hanau, produziert. Selte-ne Erden kommen in der Natur meist gemeinsam mit Thorium oder Uran vor, bei der Förderung entsteht radio-aktiver Müll. Neue Gruben im Westen sind daher aus Umweltschutzgründen nicht einfach in Betrieb zu nehmen, doch verzichten kann die moderne Industriegesellschaft auf die Metalle nicht. Mit der Energiewende sei der Bedarf sogar noch gestiegen, betont Gutfleisch. Moderne Windgenerato-ren enthalten pro Megawatt Leistung ungefähr eine halbe Tonne seltenerd-haltige Magnete, in einem Hybrid-fahrzeug stecken bis zu 2 kg. Das aus-schließlich in Südchina gewonnene Dysprosium, das dort mit Säure aus dem Erdreich gewaschen wird, ist für diese beiden Anwendungen derzeit unersetzlich. „Windkraft und Elekt-rofahrzeuge bezeichnen wir zwar als grüne Technologien. Die dafür benö-tigten Metalle sind aber nicht grün“, beschreibt Gutfleisch das Dilemma.

Eins seiner Forschungsziele lautet daher, den Gehalt des besonders be-denklichen Dysprosiums in Magne-ten zu senken. Üblicherweise wird das Metall in die Ausgangslegierung ein-geschmolzen und ist daher homogen im Material verteilt. „Das muss nicht sein“, erklärt Gutfleisch und skizziert

die Struktur eines Magneten. Er be-steht aus vielen kleinen Kristallen. Entscheidend für die Hochtempera-turstabilität sind die Dysprosium-Ge-halte an den Grenzflächen zwischen diesen Kristallen. Auf Dysprosium im Innern hingegen könnte man verzich-ten. „Mit hochauflösenden mikrosko-pischen Untersuchungen und Rech-nungen wollen wir genau verstehen, wie die Kristallgrenzen beschaffen sind, um dann dort gezielt Dysprosium einzubringen oder es vollständig zu substituieren“, erklärt Gutfleisch. Ein entsprechendes Verfahren entwickeln er und seine Mitarbeiter bereits: Neo-dym-Eisen-Bor-Blöcke beschichten sie mit Dysprosium und unterziehen sie anschließend einer Wärmebehand-lung. Dadurch diffundiert das Selten-erdmetall entlang den Kristallgrenzen ins Innere des Magneten und lagert sich dort an. Mit solchen Verfahren ließe sich der Dysprosium-Gehalt von teils acht auf unter zwei Gewichtspro-zent senken, schätzt Gutfleisch.

Auch an komplett seltenerdfreien Magneten arbeiten die Darmstädter Materialwissenschaftler. Zu den viel-versprechenden Kandidaten zählen Eisen-Kobalt-Legierungen. Um die-se in Dauermagneten zu verwandeln, zwängen die Darmstädter Forscher dem Material eine magnetische Vor-zugsrichtung auf. Sie lassen die Legie-rung beispielsweise auf einem Träger wachsen, der eine geeignete Struktur vorgibt. Das funktioniert aber nur für dünne magnetische Schichten, die man beispielsweise für Computer und Speichermedien braucht. Ein anderes Verfahren basiert auf dem Einbau von Fremdatomen wie Bor, Kohlenstoff oder Wolfram in das Kristallgitter – in der Hoffnung, dass es sich dadurch verzerrt und dann eine magnetische Vorzugsrichtung aufweist. Im Projekt Response, das im Rahmen der hessi-schen Landes-Offensive zur Entwick-lung Wissenschaftlich-ökonomischer Exzellenz (LOEWE) mit 4,4 Mio. ¥ gefördert wird, sollen massive Mate-rialien zudem bei hohen Drücken und Temperaturen so verformt werden, dass Vorzugsrichtungen entstehen. (Presse-Information v. 10.1.2014)

Science



Durch Hochverformung erzeugt For-scherin neue Metalle mit besonderen Eigenschaften. Metalle wie Kupfer und Kobalt lassen sich im Schmelz-ofen nicht vermischen. Da hilft nur ein Trick: Bei der so genannten Hoch-verformung werden beide Metalle in einer Art Schraubstock mit extremer Kraft gegeneinander verdreht, um sich in Nanodimensionen zu verzah-nen. Andrea Bachmaier, Materialwis-senschaftlerin an der Universität des Saarlandes, erforscht solche nanokris-tallinen Metalle, die besondere me-chanische und physikalische Eigen-schaften aufweisen. Sie erhielt dafür eines der höchst dotierten Stipendien der Republik Österreich, das Erwin-Schrödinger-Stipendium, das jun-gen Wissenschaftlern aus Österreich einen Aufenthalt an international renommierten Forschungseinrichtun-gen gewährt. Nanokristalline Metalle, die sich zum Beispiel aus Kupfer und Kobalt zusammensetzen, sind extrem fest. Sie weisen außerdem Strukturen auf, bei denen sich magnetische und nichtmagnetische dünne Schichten abwechseln. „Dies führt zu einem Effekt, der auch Riesenmagneto-Wi-derstand genannt wird. Er spielt bei Schaltsystemen von elektronischen Leiterplatten, etwa in Smartphones, eine wichtige Rolle. Für die Entde-ckung des Phänomens wurde 2007 der Physik-Nobelpreis verliehen“, erklärt Andrea Bachmaier. Sie sieht daher nicht nur in der Elektronikindustrie wichtige Anwendungsfelder für nano-kristalline Metalle, sondern auch in der Medizintechnik sowie der Luft- und Raumfahrt. Bevor die neuartigen Werkstoffe aber zu einem breiteren Einsatz kommen, sind noch viele For-schungsfragen zu klären. „Wir müs-sen noch genauer verstehen, was bei der Hochverformung der Metalle auf der Nano-Ebene genau passiert und welche Eigenschaften sich daraus ab-leiten lassen“, sagt die promovierte Materialwissenschaftlerin.

Durch die Hochverformung werden zwei Metalle, die sich im geschmol-zenen Zustand nicht vermischen, mit hoher Krafteinwirkung ineinander verwoben. „Wir nehmen dafür ein Metallstück etwa in der Größe einer Fünf-Cent-Münze. Diese wird zwi-schen zwei Stempel geklemmt und mit

einem Flächendruck von zehn Giga-Pascal in sich verdreht. Das entspricht etwa dem 100-fachen Wasserdruck an der tiefsten Stelle des Ozeans und ist mit dem Druck zu vergleichen, den man benötigt, um Kohlenstoff in Dia-mant zu verwandeln“, erläutert Bach-maier. Dabei werden die Körner des Metallstücks sukzessive verkleinert, ab einer gewissen Verformung tritt aber eine Sättigung ein. Am Ende weist der gesamte Querschnitt des Werkstoffes eine einheitliche Struktur auf, die auch bei hohen Temperatu-ren stabil bleibt (Abbbildung 1). Die Verzahnung der beiden unterschiedli-chen Metalle Kupfer und Kobalt lässt sich nur in Nanodimensionen nach-vollziehen. „In der Materialforschung spricht man dabei von Körnern oder Kristalliten. Das sind Bereiche im In-neren des Materials, die eine Kristall-struktur aufweisen, sich aber in ihrer Ausrichtung von den benachbarten Körner unterschieden“, erläutert die Forscherin. Ein Korn hat ungefähr den Durchmesser vom Tausendstel eines menschlichen Haars. Je winziger die Körner sind, desto fester wird das Metall. Die Größe der Kristallite hat aber auch Einfluss auf die magneti-schen Eigenschaften des Werkstoffs und seine elektrische Widerstandsfä-higkeit. „Je nach Anforderung kann man die Nanostrukturen verändern, um bestimmte Eigenschaften bei einem Werkstoff zu erzeugen“, nennt Bachmaier als Vorteil. So könne man zum Beispiel Verunreinigungen ein-bauen, um die Kornstrukturen zu sta-bilisieren. Dazu werden Oxid-Parti-kel verwendet oder auch Kohlenstoff,

der verhindert, dass sich die Korn-grenzen weiter ausdehnen. Während ihres zweijährigen Forschungsaufent-haltes in Saarbrücken will die Mate-rialwissenschaftlerin verschiedene elektronenmikroskopische Verfahren für ihre Analysen nutzen. Dazu zäh-len das Rasterelektronenmikroskop, die Electron Backscatter Diffraction (EBSD), mit der man die Struktur von Kristallen analysieren kann, so-wie die Energiedispersive Röntgen-spektroskopie (EDX), mit der man die Zusammensetzung der Elemente einer Probe erkennen kann. Auch die Atomsonden-Tomographie der Saar-Uni, die dabei hilft, einzelne Atome einer Materialprobe zu bestimmen, will Andrea Bachmaier einsetzen. (Presse-Information v. 13.1.2014)

Was Superlegierungen super macht – Hierarchische Mikrostruktur in einer Superlegierung. In Hochleistungstur-binen müssen Materialien nicht nur ge-waltigen mechanischen Kräften stand-halten, sondern auch noch bis nahe an den Schmelzpunkt stabil bleiben. Daher verwenden Turbinenbauer seit Jahrzehnten spezielle Hochleistungs-legierungen auf Basis von Nickel. Eine neue Arbeit aus dem HZB zeigt nun im Detail, wie sich in einer Nickel-Basis-Legierung neue Phasen bilden und ver-ändern und gibt Hinweise darauf, wie sich Hochleistungslegierungen weiter verbessern lassen könnten. Doktorand Florian Vogel und Dr. Nelia Wander-ka vom HZB-Institut für Angewandte Materialforschung haben dafür zwei Methoden geschickt kombiniert: Die Transmissionselektronenmikroskopie und die Atomsondentomografie, die sie in Zusammenarbeit mit Kollegen der Universität Münster durchgeführt haben. Insbesondere interessierten sich die beiden Forscher für das Phäno-men der Phasenseparation, das schon seit rund 50 Jahren bekannt ist, bislang aber weder genau beobachtet noch ver-standen werden konnte. Denn bei ge-zielter Alterung oder Wärmebehand-lung verändert sich die Mikrostruktur von Nickel-Basis-Legierungen, und in der klassischen zweiphasigen Mi-krostruktur bilden sich neue Phasen. Wanderka und Vogel konnten nun diesen Prozess erstmals auf atomarer Ebene beobachten. Dabei simulierten sie durch verschieden lange Wärme-

Abb. 1: Transmissionselektronische Aufnahme einer nanokristallinen, hochverformten Mikrostruktur (Foto: Universität des Saarlandes)



behandlungen den Alterungsprozess der Legierung. Mit Aufnahmen unter dem Transmissionselektronenmikros-kop dokumentierten sie, wie sich die Mikrostruktur bei der „Alterung“ der Legierung verändert. Dabei besteht die klassische Mikrostruktur von Ni-ckel-Basis-Legierungen aus einer soge-nannten �-Matrix, in die würfelförmige Ausscheidungen (�´-Ausscheidungen) eingebettet sind. In diesen Ausschei-dungen bilden sich durch die Wärme-behandlung sphärische �-Partikel, die sich im weiteren Verlauf zu Plättchen zusammenschließen und letztlich die �´-Ausscheidungen aufspalten. Die thermo-mechanischen Eigenschaften derartiger Legierungen hängen maß-geblich von der Stabilität dieser �/�´-Mikrostruktur ab.

Um zu ermitteln, welche atomare Zusammensetzung die einzelnen Phasen besitzen und die Entstehung und Identität der noch unbekannten �-Partikel zu enthüllen, untersuchten Vogel und Wanderka die gealterten Proben mit der Atomsondentomogra-fie an der Universität Münster: Damit konnten sie den atomaren Aufbau der Proben Schicht für Schicht rekonstru-ieren und die Zusammensetzung al-ler Phasen bestimmen, sodass sie die chemische Evolution der �-Partikel aufklären konnten (Abbbildung 2). „Bisher ging man davon aus, dass die Aufspaltung der �� ´-Ausscheidungen unter Temperatureinfluss die Mikro-struktur verfeinert, was für die Be-lastbarkeit der Legierung von Vorteil wäre. Wir konnten nun zeigen, dass das nicht richtig ist: Zwar verändert sich die Mikrostruktur deutlich, jedoch wird sie durch die Aufspaltung nicht verfeinert. Tatsächlich können wir die besten mechanischen Eigenschaf-ten mit der Anwesenheit sphärischer

oder plättchenförmiger �-Partikel verknüpfen und nicht mit den spä-teren Stadien, wenn die Aufspaltung der �� ´-Ausscheidungen stattgefun-den hat“, erklärt Florian Vogel. Und Nelia Wanderka fügt hinzu: „Wenn wir die Stabilität der Mikrostruktur und damit die thermo-mechanischen Eigenschaften der Legierung verbes-sern wollen, müssen wir also durch geeignetes Legierungsdesign und Wärmebehandlungen dafür sorgen, dass die ��´-Ausscheidungen nicht von den �-Partikeln aufgespalten werden, sondern sie darin erhalten bleiben. Die Atomsondentomografie hilft uns dabei, zu verstehen, welche Rolle die Legierungselemente bei Bildung und Wachstum der �-Partikel spielen. Da-raus können wir lernen, wie sich diese Prozesse beeinflussen lassen.“ (Pres-se-Information v. 14.1.2014)

Salzige Überraschung – Forscher fin-den „verbotene“ Verbindungen von gewöhnlichem Kochsalz. Bei Hoch-druck-Experimenten mit gewöhnli-chem Kochsalz haben Forscher neue chemische Verbindungen hergestellt, die es Chemie-Lehrbüchern zufolge gar nicht geben dürfte. Die Studie an DESYs Röntgenquelle PETRA III und anderen Forschungszentren könnte ein neues, universelleres Ver-ständnis der Chemie sowie neuartige Anwendungen ermöglichen, wie die Forschergruppe unter Leitung von Prof. Artem Oganov von der Stony Brook University (State University of New York) und Prof. Alexander Gon-charov von der Carnegie Institution in Washington im berichtet. Kochsalz ist eine der bekanntesten, meist unter-suchten und stabilsten Verbindungen. Seine chemische Zusammensetzung ist denkbar einfach: Je ein Natrium-atom (Na) und ein Chloratom (Cl)

formen das kubische Salzgitter. Das gilt zumindest unter normalen Druck- und Temperaturbedingungen. Andere Verbindungen der beiden chemischen Elemente sind nach den Regeln der klassischen Chemie verboten. Unter extremen Bedingungen sieht das jedoch anders aus, wie die Wissen-schaftler beobachtet haben. Sie hatten Kochsalz unter 200 000-fachem Atmo-sphärendruck und mehr komprimiert und erhitzt, wobei sie entweder eine Extraportion Natrium oder Chlor mit in die Probenkammer gaben. Mit dem hellen Röntgenlicht von PETRA III beobachteten sie das Ergebnis und stießen dabei auf „verbotene“ Ver-bindungen wie Na3Cl und NaCl3.

Oganovs Team hatte zuvor bereits berechnet, dass sich unter extremen Bedingungen exotische Verbindungen bilden könnten, die dann unter die-sen Bedingungen auch stabil bleiben. „Wir haben verrückte Verbindungen vorhergesagt und erzeugt, die gegen die Lehrbuchregeln verstoßen: NaCl3, NaCl7, Na3Cl2, Na2Cl, und Na3Cl,“ sagt Hauptautorin Dr. Weiwei Zhang aus Oganovs Team. An PETRA III und im Labor der Carnegie Institu-tion prüften die Wissenschaftler die Vorhersagen in sogenannten „Cook and Look“-Experimenten, wobei sie besonders die am leichtesten zu er-zeugenden Verbindungen Na3Cl und NaCl3 (Abbbildung 3) ins Visier nah-men und diese tatsächlich nachweisen konnten. „Diese Verbindungen sind thermodynamisch stabil und bleiben das auch, sobald sie einmal erzeugt wurden“, betont Zhang. „Die klassi-sche Chemie verbietet ihre Existenz.

Abb. 3: Die Elektronenlokalisation in der kubi-schen NaCl3-Struktur (Abbildung: Ar-tem Oganov/Stony Brook University)

Abb. 2: a) Dreidimensiona-le Rekonstruktion einer Atomsonden-Messung, b) ca. 100 nm gro-ße �´-Ausscheidung (hell), die von der �-Matrix (dunkel) umgeben ist (Bild: HZB)

a) b)



Die klassische Chemie sagt auch, dass Atome versuchen, die Oktett-Regel zu erfüllen, was sie sehr stabil macht. Nun ja, hier ist diese Regel nicht er-füllt.“ Die Experimente können den Blick der Chemie erweitern, betonen die Autoren. „Ich denke, diese Arbeit ist der Anfang einer Revolution in der Chemie“, ist Oganov überzeugt. „Wir haben bereits bei vergleichs-weise niedrigen Drücken, die sich im Labor erreichen lassen, vollkommen stabile Verbindungen gefunden, die den klassischen Regeln der Chemie widersprechen. Schon bei einem ver-gleichsweise mäßigen Druck von 200 000 Atmosphären – im Zentrum der Erde herrscht ein Druck von 3,6 Millionen Atmosphären – verliert viel von dem, was wir aus Chemie-Lehrbü-chern wissen, seine Gültigkeit.“

Ein Grund für die überraschende Ent-deckung ist, dass die Lehrbuchchemie üblicherweise für die sogenannten Normalbedingungen gilt. Was „ver-boten“ unter irdischen Normalbe-dingungen ist, kann unter extremen Bedingungen möglich werden. Ab-gesehen von ihrer fundamentalen Bedeutung kann die Entdeckung auch zu neuen Anwendungen füh-ren. Unter den Verbindungen, die die Gruppe um Oganov erzeugt hat, sind beispielsweise zweidimensionale Metalle, in denen Strom entlang der Strukturschichten fließt. „Eines dieser Materialien – Na3Cl – hat eine faszi-nierende Struktur“, berichtet Oganov. „Es besteht aus NaCl-Schichten und Schichten reinen Natriums. Die NaCl-Schichten wirken als Isolatoren, die reinen Natriumschichten leiten den Strom. Systeme mit zweidimensiona-ler elektrischer Leitfähigkeit haben eine Menge Interesse geweckt.“ Die Kochsalzexperimente sind möglicher-weise erst der Anfang der Entdeckung völlig neuer Verbindungen. „Wenn dieses einfache System in der Lage ist, sich unter Hochdruck in so eine viel-fältige Reihe von Verbindungen zu verwandeln, dann gilt das für andere wahrscheinlich auch“, erwartet Gon-charov. „Das könnte helfen, offene Fragen etwa zu jungen Planetenker-nen zu beantworten, aber auch, neue Materialien von praktischem Nutzen zu erzeugen.“ (Presse-Information v. 20.12.2013)

Clausthaler Zentrum für Material-technik eingeweiht. Die Niedersäch-sische Ministerin für Wissenschaft und Kultur, Gabriele Heinen-Kljajić, hat am 5. Dezember das Clausthaler Zentrum für Materialtechnik (CZM) eingeweiht. „Damit wird das zu-kunftsorientierte und wettbewerbs-fähige Profil der TU Clausthal weit über die Region hinaus gestärkt“, sagte Gabriele Heinen-Kljajić. Das 14-Millionen-Euro-Projekt war in knapp eineinhalbjähriger Bauzeit entstanden. Ein Forschungsschwer-punkt des neuen Zentrums ist die Entwicklung neuer, leistungsfähiger Werkstoffe und Materialkombinatio-nen etwa für den Maschinenbau, das Transportwesen oder die Informati-ons- und Energietechnik. Gleichzei-tig wird auch auf das Recycling der Werkstoffe geachtet. Diese Themen sind hochaktuell und in der Industrie besonders nachgefragt. Im CZM wird die Materialforschung gebündelt. Im Fokus der Wissenschaftler stehen Metalle, Kunststoffe und Keramiken/Gläser. Insbesondere durch die Kom-bination von Werkstoffen soll deren Leistungsfähigkeit gesteigert wer-den. Denn gerade bei Bauteilen mit besonderen Anforderungen werden Materialkombinationen immer ge-fragter. Neben Clausthaler Forschern bringen sich in das Zentrum für Ma-terialtechnik auch Werkstoffexper-ten der TU Braunschweig und der Leibniz Universität Hannover ein. Das hochschulübergreifend ange-legte Forschungszentrum entspricht somit in idealer Weise dem Konzept der Niedersächsischen Technischen Hochschule. Die Grundsteinlegung zum CZM erfolgte am 26. Juli 2012. Den Altbau eingerechnet verfügt das Forschungszentrum über eine

Gesamtfläche von mehr als 3000 m2. Um die Sichtbarkeit zu erhöhen, hebt sich das Gebäude in Form- und Mate-rialwahl von den übrigen Bauten des Campus ab. Dach und Giebelwände sind in einer übergangslosen Hüllflä-che aus Aluminiumbahnen gestaltet (Abbbildung 4). Die Einrichtung der Geräte wird bis Mitte 2014 abge-schlossen sein. (Presse-Information v. 5.12.2013)

Clausthaler Forscher entwickeln ver-schleißarmes Knieimplantat aus Ti-tan. Menschen werden immer älter. Um trotzdem die Lebensqualität zu erhalten, wachsen die Herausforde-rungen in der Medizintechnik. Bei-spielsweise steigt der Bedarf an künst-lichen Kniegelenken (Abbbildung 5).

Abb. 4: Clausthaler Zentrum für Material-technik

Abb. 5: Metallisches Knie-gelenk (Bild: Peter-Brehm)

Wie lassen sich Verschleiß und Kos-ten eines solchen Gelenkersatzes reduzieren? Dieser Frage gehen Clausthaler Materialwissenschaft-ler in einem neuen Verbundprojekt nach. Mit 2 Mio. ¥ wird das Projekt „Osteofit – ein verschleißarmes kno-cheninduktives Knie-Implantatsys-tem auf Basis von Titan“ durch das Bundesforschungsministerium geför-dert. Etwa ein Drittel davon entfällt auf das Institut für Werkstoffkunde und Werkstofftechnik (IWW) der TU Clausthal, das von Professor Lothar Wagner geleitet wird. Gemeinsam mit Partnern aus Wirtschaft und Wissen-schaft verfolgen die Harzer Forscher in dem Vorhaben mehrere Ziele. So wollen sie das Einwachsverhalten der Implantate verbessern, aseptische Lo-ckerungen, also Instabilitäten, die bei-spielsweise durch Abrieb verursacht werden, und allergische Reaktionen auf die benutzten Materialien ver-ringern. Zugleich sollen die bisher hohen Herstellungskosten herabge-setzt werden. Welcher wissenschaft-


Economics, Technology and Science / Personals

Dirk Böttcher ist mit Wirkung zum 1. Oktober zum Mitglied des Vorstands der Grillo-Werke AG, Duisburg, be-stellt worden. Er ist Nachfolger von Dr. Jochen Spriestersbach, der nach 23 Jahren Tätigkeit in der Gesellschaft in den Ruhestand getreten ist. Dirk Bött-cher wird in Personalunion weiterhin die Aufgabe als Vorsitzender der Ge-schäftsführung der Rheinzink GmbH & Co. KG, Datteln, wahrnehmen. (Presse-Information v. 26.11.2013)

A generational change took place at the helm of Haver & Boecker in Oelde, Germany on January 1, 2014. Florian Festge and Dr. Fabian Festge took over responsibility for the management of the Machinery Division from their fa-ther, Dr. Reinhold Festge, who has tak-en over the position of president at the Verband Deutscher Maschinen- und Anlagenbau (Association of German Machinery and Plant Manufacturers) for the next three years. He will con-tinue to be available to his sons for advising on matters mainly related to business development. On January 1, 2014, Florian Festge joined as a per-sonally liable managing partner in the OHG general partnership along with Dr. Reinhold Festge and Walter Haver. (Press Release, January 15, 2014)

Dipl.-Ing. Andreas Kraly übernimmt ab 1. Dezember die Geschäftsführung der LKR Leichtmetallkompetenz-zentrum Ranshofen GmbH. Er folgt damit Dr. Christian M. Chimani nach, der seit 1. November, nach fast vier-

jähriger Geschäftsführung am LKR, die Leitung des AIT Mobility De-partments innehat. Das LKR ist eine 100 % Tochter des AIT Austrian Insti-tute of Technology und in das Mobili-ty Department eingegliedert. Andreas Kraly studierte Werkstoffwissenschaf-ten an der Montanuniversität Leoben und war 18 Jahre bei der Aluminium Lend GmbH tätig, einer Tochter der Salzburger Aluminium AG. In seine Verantwortungsbereiche fielen die Leitung der F&E, die Prozesstechno-logie, sowie Qualität und Produktion. Die vergangenen fünf Jahre war An-dreas Kraly Technischer Geschäfts-führer der Aluminium Lend GmbH. (Presse-Information v. 29.11.2013)

Oliver Scholz übernimmt den Vorsitz des Vorstandes der Scholz AG. Damit folgt er auf Berndt-Ulrich Scholz, der seit 1999 als Vorstandsvorsitzender der Gesellschaft fungierte und zuvor per-sönlich haftender Gesellschafter der C.-H. Scholz KG war. Der Wechsel im Vorstandsvorsitz ist Teil der langfristig geplanten Generationennachfolge in-nerhalb der Gesellschaft. Berndt-Ul-rich Scholz wird weiterhin als Mitglied des Vorstandes tätig sein. Darüber hi-naus hat der Aufsichtsrat der Scholz AG Dr. Rene Gissinger mit Wirkung zum 1. Januar 2014 zum weiteren Vor-standsmitglied der Gesellschaft er-nannt. ln dieser Funktion wird er die Verantwortung für verschiedene Aus-landsbeteiligungen übernehmen so-wie die Zentralbereiche Betriebliche

Technik, Zentraleinkauf, Umwelt-, Qualitäts- und Energiemanagement leiten. Der promovierte Wirtschafts-ingenieur ist seit 2012 bei der Scholz AG tätig und war in dieser Zeit mit projektbezogenen Aufgaben bei den Tochter- und Beteiligungsgesellschaf-ten des Unternehmens betraut. (Pres-se-Information v. 7.1.2014)

Change at the top of Endress+Hau-ser Flowtec: from 1 April 2014 Dr Bernd-Josef Schäfer will be the new Managing Director of the flowmeter specialists. His predecessor Dr Ger-hard Jost remains as a member of the Executive Board in charge of En-dress+Hauser’s production at Group level. (Press Release, December 13, 2013)

After 19 years at the top of En-dress+Hauser, Klaus Endress is set to clear his desk at the office in Rein-ach, Switzerland. The previous CEO moves to the Group’s Supervisory Board as of 1 January 2014, replac-ing President Klaus Riemenschneider who is retiring after 43 years of work for Endress+Hauser. New CEO of the Group is Matthias Altendorf, former Managing Director of the Center of Competence for level and pressure measurement engineering in Maul-burg, Germany. Matthias Altendorf is only the third CEO in the compa-ny’s history starting in 1953 – and the first one not coming from the Endress shareholder family. (Press Release, December 30, 2014)

liche Ansatz steckt dahinter? Bisher bestehen die Knieprothesen, die zwi-schen Ober- und Unterschenkelkno-chen eingepasst werden, zumeist aus Kobalt-Chromlegierungen. „In dem neuen Projekt soll geklärt werden, ob es technologisch möglich ist, durch Schleuderguss ein Kniegelenkersatz aus der für chirurgische Implantate verwendeten Titanlegierung Ti-6Al-4V herzustellen“, erklärt Dr. Manfred Wollmann. Der Werkstoff Titan zeich-net sich durch hohe Festigkeit und Bio-kompatibilität aus. Gemeinsam mit dem Projektträger, dem Verein Deut-scher Ingenieure (VDI), haben sich

alle Teilnehmer viel vorgenommen. Innerhalb der kommenden drei Jahre soll ein marktreifes Medizinprodukt entwickelt werden. Die Projektpart-ner decken deshalb die gesamte Wert-schöpfungskette von der Entwicklung der Gusstechnologie bis zur Fertigung und Erprobung der Knieimplantate ab. Es bringen sich ein: die drei Unter-nehmen Peter Brehm, MedTitan, Me-dimet, die Vereinigung Access e. V., die Universität Ulm sowie die Titan-Experten des IWW. Die an der TU vorgesehenen Arbeiten werden im Rahmen des Clausthaler Zentrums für Materialtechnik umgesetzt. Sie

umfassen zum einen die Charakteri-sierung und Optimierung des Gussge-füges durch Wärmebehandlung. Da-neben beschäftigen sich die Forscher damit, das für den Verwendungszweck geeignete Oberflächenprofil zu gene-rieren und zu verfestigen. Sie schaffen so die Grundlage für eine innovative Verschleißschutzschicht durch Stick-stoff-Ionenimplantation. Schließlich werden die fertigen Kniegelenke im Harz auf Ermüdung und Verschleiß-verhalten getestet. Für diese Versu-che hat der VDI zusätzliche Mittel für einen biaxialen Prüfstand bewilligt. (Presse-Information v. 27.11.2013)

Personals


Reviews and Excerpts

Bulgarien sowie Polen dazu – gewon-nen werden konnten, spricht für die Internationalität, die dieser Kongress in seiner langen Geschichte erreicht hat. Dementsprechend sind die ver-schiedenen Beiträge äußerst vielseitig geraten – ein nicht zu unterschätzen-des Qualitätsmerkmal der umfangrei-chen Tagungsbände. Ei

Technische Mathematik Metall – lern-feldorientiert. Von Hermann Brauchle, Frank Seyfried, Markus Strobel (168 S., zahlr. Abb.; Holland + Josenhans Ver-lag; Stuttgart 2013; 19,20 ¥, ISBN 978-3-

7782-3108-1). – Die zweite, überarbei-tete Auflage des lernfeldorientierten Arbeitsbuchs für Schüler der neuge-ordneten Metallberufe – wie Indust-riemechaniker, Fertigungsmechaniker, Maschinen- und Anlageführer – an Berufs-, Berufsfach- und Fachschulen ist in die Bereiche Grundlagen und Projekte gegliedert. In den Grundla-gen werden den sich in der Ausbildung befindlichen Metallern nach einer sys-tematischen Einführung in mathemati-sche bzw. technologische Sachverhalte Übungsaufgaben vorgestellt, die sich aufgrund ihres mittleren Schwierig-keitsgrades als Übungen und Hausauf-gaben entweder in lehrergeführtem Unterricht oder in selbstständigem Einzelunterricht eignen. Die Problem-stellung wird durch zahlreiche Skizzen erleichtert. Das zweifarbige Lehrbuch ermöglicht es anhand von didaktisch ausgewählten, auftragsorientierten Lernsituationen, handlungsorientierte Vorgehensweisen – beispielsweise bei der Berechnung von Zahlenwerten – zu entwickeln und Projekte mit mathe-matischen Inhalten zu lösen. Thema-tisch widmet sich die Veröffentlichung

Energie und Rohstoffe 2013. XV International ISM Congress 2013 – Proceedings Vol. 1 & 2. (1330 S., zahlr. Abb. u. Tab.; Deutscher Markscheider-

Verein e.V.; Herne 2013; 30 ¥, ISBN 978-3-8027-2779-5). – Seit über 35 Jah-ren veranstalten die ISM, die Inter-national Society for Mine Surveying, der Deutsche Markscheider-Verein e.V. und das Institut für Markscheide-wesen, Bergschadenkunde und Geo-physik im Bergbau (IfM) der RWTH Aachen im Abstand von drei Jahren internationale Kongresse, die sich den Themen Energie und Rohstoffe widmen. Hauptaugenmerk liegt dabei auf der Sicherstellung des akademi-schen Nachwuchses in den Mitglieds-ländern der ISM, die immerhin derer 35 umfasst. Dass die internationalen akademischen Ausbildungsstätten immer weiter zusammenwachsen ist Ziel dieser etablierten Veranstaltung, die regelmäßig Tagungsbände zu den Kongressen herausgibt. Das letz-te Treffen fand im September 2013 in Aachen statt – es war das zweite Mal, dass Deutschland der Ausrich-ter dieser Tagung war und eine bun-te Mischung zahlreicher Vorträge präsentierte, die in den vorliegenden Bänden nachgelesen werden können. Neben reinen Tagebauthemen kom-men auch zahlreiche andere Aspekte zur Sprache wie etwa Genehmigungs-verfahren für Fracking, komplexe 3D-Lagerstättenmodelle unter Nut-zung geostatistischer Simulationsver-fahren und CCS-Verfahren. Dass für die Vorträge Autoren aus zahlreichen Ländern – neben Japan, China und Russland gehören auch Deutschland,

Books

Themen wie dem Fertigen mit hand-geführten Werkzeugen, dem Herstel-len von einfachen Baugruppen, dem Herstellen von Bauelementen durch Zerspanung, dem Qualitätsmanage-ment und der CNC-Technik. Zu den zahlreichen gestellten Aufgaben sind nicht selten mehrere Lösungen rich-tig, da die verschiedenen Projekte eine Wertermittlung aus Tabellenbüchern erfordern. Das Lösungsbuch ist einzeln bestellbar (Lösungen zu Technische Mathematik Metall – lernfeldorien-tiert. ISBN: 9-783-7782-3109-8). Ei

WISO Steuer-Sparbuch 2014. Al-les für Ihre Steuererklärung 2013. (CD-ROM + Handbuch; Buhl-Data Service; Neunkirchen 2013; 39,99 ¥; ISBN 978-3-86621-438-5). – Dass das deutsche Steuerrecht kompliziert ist,

dürfte jedem bekannt sein, der schon einmal eine Steuererklärung anferti-gen musste. Wie in jedem Jahr bietet die Software von WISO eine Möglich-keit, die Anfertigung der Steuererklä-rung zu vereinfachen. Die Software überzeugt durch ihren klaren, struk-turierten Aufbau: Die Datenerfassung der Steuererklärung ist übersichtlich gegliedert in Persönliches, Löhne/Gehälter/Pensionen/Renten und Er-satzleistungen, allgemeine Ausgaben, Immobilien, Zinsen/Kapitalerträge und Veräußerungsgeschäfte, Betrie-be, weitere Einkünfte und Bezüge, sonstige Angaben sowie Verwaltung. Minijobabrechnungen des Vorjahres sowie Daten aus der Krankenkas-senzuzahlungsbefreiung sind einfach nach Eingabe der persönlichen Daten zu importieren. Mit der Einnahmen-Überschuss-Rechnung können Ein-nahmen, Ausgaben, Gewinn oder Ver-


Reviews and Excerpts

Buch Antworten. Der Leser gewinnt Eindrücke über die Erzsuche, die Mi-neralien und Erze der Lagerstätten, den Erzabbau sowie über die Erzver-arbeitung und in der Schmelzhütte.

Auch die bergmännische Kultur wird in dem Buch gebührend berücksich-tigt, so Beiträge über das Brauchtum der Berg- und Hüttenleute, ihre Be-rufs- und Paradekleidung, das Knapp-schaftsleben, Bergmannssprache und Sagen. Auch werden die weniger be-kannten Hochwasserkatastrophen im Freiberger Revier behandelt. Fun-diert ist der Beitrag über die damals allein verfügbare Energie, nämlich des Wassers. Seine Nutzung und die Probleme der Wasserhaltung werden in einem besonders lesenswerten Ka-pitel „Wasser hebt Wasser“ erläutert.

Die berühmten Mineraliensamm-lungen Freibergs werden ausführlich dargestellt wie die Mineralien und Lagerstättensammlung der TU-Berg-akademie und die Internationale Mi-neraliensammlung „terra mineralia“ im Schloss Freudenstein. In der alten Berghauptstadt Freiberg und im ge-samten umliegenden Revier findet man eine Fülle von Sachzeugen und Hinweisen zum Silberbergbau. Die wichtigsten Gebäude der Spätgotik, der Renaissance und des Barock sind in die Altstadt Freibergs aufgeführt und beschrieben wie auch der be-rühmte Dom und das daneben liegen-de Stadt- und Bergbaumuseum.

Dem Autor ist es gelungen, die wich-tigsten Entwicklungslinien von Stadt- Bergbau und Kultur darzustellen. Das Buch ermuntert dazu, in unterhaltsa-mer Weise die frühere Lebensweise im Berg- und Hüttenwesen zu erfahren und nachzuvollziehen. Auf viele Fra-gen gibt das Buch die Antworten und regt zur weiteren Beschäftigung mit dieser geschichtsträchtigen Region an. Die knappen, aber eingängigen Texte mit vielfältigem Bildmaterial machen den Inhalt überschaubar und sind für jedermann leicht verständlich. Das im Titel angegebene Motto „Zu Gast bei den Bergleuten im Freiberger Silber-bergbau“ ist hier ausgezeichnet dar-gestellt. Das Buch dürfte vielen, die zu Gast in Freiberg sind oder noch sein werden, eine angenehme Lektüre sein.

Prof. Dr.-Ing. Heinz Walter Wild

die vorliegende Veröffentlichung weit über ein reines Wörterbuch hinaus – auch der ausführliche Anhang mit 300 Abbildungen und schematischen Darstellungen macht dies deutlich, in dem der Leser detaillierte Skizzen von Dampfkesseln, Rostfeuerungen, Mahlanlagen und Mühlen oder CCS-Anlagen studieren kann. Ei

Zu Gast bei den Bergleuten im Frei-berger Silberbergbau. Von Herbert Pforr (159 S., 280 Abb.; Sutton Ver-lag GmbH; Erfurt 2013; 19,95 ¥; ISBN

978-3-9500-305-1). – Der Autor Dr. Herbert Pforr studierte und verbrach-te sein Berufsleben in Freiberg, wo er von 1980 bis 1994 Direktor des be-rühmten Bergwerks „Himmelfahrt Fundgrube“ war. Dr. Pforr hat schon mehrere Bücher über Freiberg und vor allem über den über 800 Jahre al-ten Bergbau in Freiberg und im Erz-gebirge geschrieben. Sein neues Buch hat sich zum Ziel gesetzt, dem Leser das langsam schwindende Wissen über die Welt des Silberbergbaus Freibergs und des sächsischen Erzgebirges na-hezubringen. In den jeweils knapp gehaltenen Kapiteln – insgesamt 32 – sind nahezu fast alle Facetten des Berg- und hüttenmännischen Lebens und Wirkens dargestellt. So erfährt der Leser z.B., was Bergbauhalden und Bergschadensstellen mit der Erz-lagerstätte zu tun haben oder wie der Weg vom Erz zur Münze verlief. Wie funktionierte das erhalten gebliebene bergmännische erzgebirgische Fluss-wassersystem mit seinen Kunstgräben, Teichen und Stollenmundlöchern. Und was macht man heute damit? Wie löste man das Energieproblem beim Antrieb der Bergbaumaschinen ohne elektrischen Strom? Auf solche und viele andere Fragen gibt dieses

lust eines Unternehmens gegliedert werden. Neben diesen Punkten hat der Nutzer ebenfalls die Möglichkeit, seine Lohnsteuer-Ermäßigung zu be-rechnen, ein Fahrtenbuch elektronisch zu führen oder eine Umsatzsteuer-erklärung anzulegen. In dem beilie-genden Buch als Steuer-Ratgeber sind anhand übersichtlicher Tabellen und leicht verständlicher Texte ausführli-che Erläuterungen zu bedeutsamen Themen gegeben wie Neuerungen für die Steuererklärung 2013, Ein-kommenssteuererklärung, steuerliche Berücksichtigung von Kindern, Ein-künfte aus nichtselbständiger Arbeit und außergewöhnliche Belastungen. Einfacher als die Bedienung dieser Software ist lediglich, den Steuerbe-rater die lästige Erklärung erledigen zu lassen. Ei

Wörterbuch der Kessel-, Feuerungs- und Rauchgasreinigungstechnik. Von H.-P. Schmitz (Hrsg.) (745 S., zahlr. Abb.; Vulkan Verlag; Essen 2013; 249 ¥, ISBN 978-3-8027-2779-5). – In der zweiten Auflage des vom Vulkan Verlag herausgegebenen Fachwörter-buchs sind knapp 8000 Fachbegriffe versammelt worden, die gängige Be-

griffe aus Sachgebieten wie Groß-wasserraum- und Wasserrohrkessel, thermische Abfallverwertung, Kohle- und Biomassevergasungsanlagen und Solarstromanlagen vom Deutschen ins Englische und vom Englischen ins Deutsche übertragen. Informa-tionsschriften und Prospektmaterial dienten hierbei als Vorlage für die be-rücksichtigten Fachbegriffe, die dieses Nachschlagewerk für Wissenschaftler, Forscher und technische Übersetzer aufführt. Aufgrund detaillierter Erläu-terungen zu einzelnen Themen geht


Michael Stelter: Marktentwicklung von Technologiemetallen

1 Definition Technologiemetalle

Prinzipiell können alle Metalle, die für (Hoch-)Technolo-gieanwendungen von Bedeutung sind, als Technologieme-talle bezeichnet werden. Hierunter fallen dann auch Mas-senmetalle wie Kupfer, Eisen, Zink und Blei, die nicht nur im High-Tech-Bereich Anwendung finden. Häufig werden jedoch unter Technologiemetallen Sondermetalle, Edel-metalle und Metalle der Seltenen Erden zusammengefasst. Um das Feld der Technologiemetalle einzugrenzen, kann die Definition folgendermaßen erweitert werden:

Technologiemetalle haben aufgrund ihrer chemischen und/oder physikalischen Eigenschaften besondere Bedeutung für High-Tech-Anwendungen. Oft werden Technologieme-talle nur in geringen Mengen für die jeweiligen Anwen-

Marktentwicklung von TechnologiemetallenMichael Stelter

Market Development of High Tech Metals

Développement du marché des métaux de technologie

Desarollo del mercado de metales tecnológicos

Paper presented on the occasion of the 46th GDMB Metallurgical Seminar held December 10 to 12, 2013, in Joachimsthal, Germany

This is a peer-reviewed article.

Technologiemetalle haben aufgrund ihrer Eigenschaften besondere Bedeutung für High-Tech Anwendungen, wer-den oft nur in geringen Mengen für die einzelnen Techno-logien verwendet und können nicht oder nur eingeschränkt substituiert werden. Zu ihnen zählen die Metalle der Sel-tenen Erden, Indium, Gallium, Germanium, Silicium, Pla-tingruppenmetalle, Gold und Silber. Viele Technologie-metalle gelten auch als „kritische Rohstoffe“, deren große ökonomische Bedeutung mit einem hohen Versorgungsri-siko verbunden ist. Letzteres ist im Wesentlichen durch die Konzentration der Rohstoffproduktion auf wenige Länder

oder Konzerne begründet. Die Produktion einiger Techno-logiemetalle ist in den letzten Jahren wesentlich stärker an-gestiegen als die der Basismetalle. Die Preisentwicklung ist eng an technologische Entwicklungen gebunden und die Bedarfsentwicklung wird sich in den nächsten Jahren am Ausbau von Wachstumstechnologien orientieren.

Schlüsselwörter:

Technologiemetalle – Kritische Rohstoffe – Produktions-entwicklung – Preisentwicklung – Bedarfsentwicklung

Due to their special characteristics high tech metals are particularly significant for highly developed technologies. They are often used only in small amounts for certain ap-plications and they can hardly be substituted. The group of high tech metals comprises rare earth metals, indium, gallium, germanium, silicon, platinum group metals, gold and silver. Many high tech metals are also “critical raw materials”, which combine high economic importance with high supply risks. The latter are caused mainly by the pro-duction concentration to a few countries or companies.

During the last years the production of some high tech metals increased much more than the production of the base metals. The development of price depends strongly on technological developments. The future demand is focused on the development of emerging technologies.

Keywords:

High tech metals – Critical raw materials – Production development – Price trend – Future demand

dungen gebraucht. Eine Substitution dieser Metalle durch andere Metalle ist nicht – oder nur unter Einschränkung der Produkteffizienz – möglich.

Gemäß dieser Definition sind den Technologiemetallen in jedem Fall die Metalle der Seltenen Erden, Indium, Gallium, Germanium und Silicium, sowie die Platingrup-penmetalle zuzuordnen. Auch für Gold und Silber ist die Definition zutreffend. Allerdings lassen sich anhand der Edelmetalle keine Entwicklungstrends im Bereich der Technologiemetalle ableiten, da ein großer Teil in der Schmuckindustrie verwendet wird und es sich teilweise um Anlagemetalle handelt. Preisentwicklungen gehen daher nicht nur mit Bedarfsänderungen infolge technologischer Entwicklungen einher, sondern sind im Wesentlichen das Ergebnis von Spekulationen.


Philipp Stuhlpfarrer et al.: Recyclingkonzepte zur Rückgewinnung von Massen- u. Technologiemetallen aus E-Schrotten [...]

1 Einleitung

In der derzeitigen Technologiegesellschaft ist ein Leben ohne moderne Medien wie PC oder Laptop undenkbar. Für den Zugriff auf Daten zu einem späteren Zeitpunkt nutzen diese Festplatten, wobei sich in einem Computer mindestens eine befindet, zum Teil auch schon mehrere als erweiterte interne oder externe Speichermedien. Nach der Flutkatastrophe in Thailand im Jahr 2011 ging die

Recyclingkonzepte zur Rückgewinnung von Massen- und Technologiemetallen aus E-Schrotten der Kategorie 3Philipp Stuhlpfarrer, Stefan Luidold, Helmut Antrekowitsch

Concepts for the Recycling of Common and Technology Metals From Category 3 Electronic Scrap

Concepts de recyclage pour la récupération des métaux de masse et de technologie à la base des déchets électriques et électroniques de la catégorie 3

Conceptos de reciclaje para la recuperación de metales multitudinarios y de tecnología procedente de chatarra electró-nica de la categoría 3

Vortrag gehalten auf dem 46. Metallurgischen Seminar der GDMB vom 10. bis 12. Dezember 2013 in Joachimsthal

Dieser Artikel wurde peer-reviewed.

Die Nachfrage nach modernen Medien wie PCs und Laptops steigt stetig an und somit auch die Produktion von magnetbasierenden Speichermedien. Diese nutzen zum Betätigen der Schreib- und Leseköpfe eine selten-erdhaltige Verbindung aus Neodym, Eisen und Bor. Des Weiteren werden noch diverse andere SE-Elemente zur Eigenschaftsoptimierung hinzugefügt. Durch die große Versorgungsabhängigkeit dieser Metalle aus China be-schäftigt sich die Forschung am Lehrstuhl für Nichteisen-metallurgie der Montanuniversität Leoben intensiv mit der Entwicklung neuer Recyclingkonzepte. Dabei gilt es die Magnete durch eine geeignete Aufbereitungsstufe für

das metallurgische Wiedergewinnen vorzubereiten und dabei Fehlwürfe in andere Fraktionen zu minimieren, um diese anschließend durch hydrometallurgische Verfahren zu recyceln. Diese vorangestellte Stufe ermöglicht eine Demontage der Festplatten und die fraktionierte Rück-gewinnung der verbauten Metalle.

Schlüsselwörter:

EAG – Recycling – Festplatten – Seltene Erden – Techno-logiemetalle – Neodym-Eisen-Bor-Magnete – Recycling-kette

The higher consumption of modern equipment, especially personal computers and laptops, increases the production of hard disc drives. For the positioning of the actuator arm rare earths magnets are necessary, which contains neodym-ium, iron, boron and some other REE. Due to the high risk for the procurement of these metals many investigations for efficient recycling concepts are done at the chair of nonferrous metallurgy at the University of Leoben. The suggested concept includes a preparation step to reduce

the false throws in other fractions followed by a hydrome-tallurgical treatment to recover the rare earths. This first process allows the dismantling of the HDDs and individual recycling of the containing metals.

Keywords:

WEEE – HDD – Recycling – Rare Earths – Technolo-gy metals – Neodymium-iron-boron magnets – Recycling chain

Produktion der Festplatten aufgrund der zerstörten Fabri-ken zurück, wodurch der Preis pro Gigabyte stark anstieg. Betroffen davon waren drei der weltweit größten Festplat-tenproduzenten (Seagate, Hitachi und Toshiba) und deren Lieferanten. Thailand und China bilden zusammen die größten Exporteure für Speichermedien. Bereits ein Jahr nach der Flut ist die „hard disk drive“ (HDD)-Industrie rehabilitiert und produziert wieder mehr HDDs als vor der Katastrophe. Die Verkaufszahlen von 2012 zeigen eine


Franz-Josef Westhoff et al.: Verminderung diffuser Emissionen bei der Kupfererzeugung aus sekundären Rohstoffen

1 Einleitung

Nachhaltiges Wirtschaften wie Ressourcenschutz durch Recycling und effiziente Rohstoffausnutzung durch wei-testgehende Überführung der Inhaltsstoffe in Produkte stehen für Aurubis im Vordergrund.

Verminderung diffuser Emissionen bei der Kupfererzeugung aus sekundären RohstoffenFranz-Josef Westhoff, Claus Meyer-Wulf

Reduction of Fugitive Emissions from Copper Production from Secondary Raw Materials

Réduction des émissions diffuses lors de la production de cuivre à la base des matières premières secondaires

Reducción de emisiones difusos durante la producción de cobre procedente de materias primas secundarias

Vortrag bei der VDI-Fachtagung Diffuse Emissionen am 10. und 11. September 2013 in Düsseldorf

Im Umweltschutz der Aurubis AG hat die Verminderung diffuser Emissionen einen hohen Stellenwert. Am Standort Lünen wurde daher in Abstimmung mit den zuständigen Behörden ab 2005 ein anspruchsvolles Emissionsminde-rungskonzept entwickelt und umgesetzt, das heute als best-verfügbare Technik der Kupfererzeugung aus sekundären Rohstoffen gilt. Das Emissionsminderungskonzept bezog sich zunächst auf die Optimierung des Materialhand-lings, Installation von Berieselungseinrichtungen, diverse Platzbefestigungen in WHG-Qualität, Begrenzung durch Betonstellwände, Intensivierung des Kehrmaschinen-Ein-satzes mit neuester Reinigungstechnik, Optimierung der vorhandenen Haubenabsaugungen an den Ofenaggrega-ten, Errichtung neuer Lagerhallen, Hallenabsaugungen sowie auf die Erneuerung und Erweiterung von Filteranla-

gen. Im Zuge der Umsetzung wurde das Konzept stetig er-gänzt, wobei insbesondere die Anlagenerweiterung durch das KRS-Plus-Projekt mit einer in der NE-Metallindustrie erstmals eingesetzten Kranhaube neue Maßstäbe für den Umweltschutz setzte. Die Gesamtemissionen des Stand-ortes Lünen wurden durch diese Maßnahmen deutlich vermindert. Im Zeitraum 2004 bis 2012 wurde für Kupfer eine Emissionsminderung von 66 %, für Blei von 55 % erreicht. Weitere Verminderungen sind für 2014 durch die 2013 durchgeführten Maßnahmen zu erwarten.

Schlüsselwörter:

Diffuse Emissionen – Kupfererzeugung – Recycling – Bestverfügbare Technik

Regarding the environmental protection of Aurubis AG, the reduction of fugitive emissions has a high priority. Consequently, a challenging emission reduction concept was developed and implemented at the Lünen site in co-ordination with the competent authorities starting in 2005, which is now considered best available technology of cop-per production from secondary raw materials. Initially, this concept referred to the optimization of material handling, installation of sprinkling facilities, storage areas in water proof quality and with mobile concrete walls, intensifica-tion of the use of sweepers with the latest cleaning technol-ogy, optimization of existing suction hoods at furnaces, con-struction of new storage halls, ventilation of halls and the renewal and expansion of filter systems. In the course of its

implementing the concept was continuously supplement-ed, in particular the plant expansion set new standards for environmental protection by the KRS-Plus project with a crane hood, firstly used in the nonferrous metals industry. The total emissions of the Lünen site were significantly reduced by these measures. In the period from 2004 to 2012 the copper emission reduction was 66 % and the lead emis-sion reduction was 55 %. Further reductions resulting from the measures implemented in 2013 are expected for 2014.

Keywords:

Fugitive emissions – Copper production – Recycling – Best Available Techniques

Umweltschutz ist elementarer Bestandteil der Unterneh-menspolitik, so dass Aurubis hier im internationalen Ver-gleich eine Spitzenposition einnimmt. Die kontinuierliche Verbesserung des Gewässerschutzes, des Bodenschutzes und des Immissionsschutzes sind konzernweit Kernziele des Umweltschutzes.


Markus A. Reuter et al.: Copper: A Key Enabler of Resource Efficiency

Kupfer: eine Schlüsselkomponente bei der Ressourceneffizienz

Copper: A Key Enabler of Resource EfficiencyMarkus A. Reuter, Ilkka V. Kojo

Copper has some unique properties that enable it to be a cornerstone of a resource-efficient society, as its primary minerals provide numerous technology elements for prod-ucts that enable sustainability. Its relative nobility imparts the capability to capture these technology elements from End-of-Life (EoL) products as the solvent, and through refining, release them in a sophisticated refining infrastruc-ture for use in further high-tech applications, which is a very attractive property. Among base metals, lead and zinc, and nickel to a certain extent, also provide this possibility, as they, like copper, are usually linked to a refining complex that makes it possible to produce high purity metals from metals recovered through refining. Thus these minor ele-ments are not diluted to produce the correct alloy types as is the case for the less noble alloys such as steel and aluminium, minor elements can be extracted from copper and refined to high purity. This paper explores the richness of copper under the following headings:

• Copper production and various statistics,• Copper enables a sustainable society,• Product- and mineral-centric systems,

• System-integrated copper production, and• A sustainable society and industry.

This paper emphasizes the unique metallurgical depth, multi-physics and techno-economic knowledge required to innovate the complete metal system both in terms of unit operations, plant, as well as a system. This naturally brings product design into a rigorous simulation framework and hence seamlessly connects the geological and the urban mine via the required theoretical rigor. This facilitates the quantification of sustainability and resource efficiency with suitable indicators that have a theoretical basis as well as in-dustrial economic and innovation relevance. Finally, design depth and education in process metallurgical engineering are discussed briefly as well as a policy that helps ensure that the metal production infrastructure is optimally main-tained and innovated, which maximizes resource efficiency.

Keywords:

Resource efficiency – Copper – Recycling – System inte-gration – DfR

Kupfer hat einige einzigartige Eigenschaften, die es zu einem Eckpfeiler einer ressourceneffizienten Gesellschaft macht, da seine Primärmineralien zahlreiche wichtige Technologieelemente für Produkte enthalten, die Nach-haltigkeit ermöglichen. Sein Edelmetallcharakter verleiht ihm die überaus attraktive Fähigkeit, diese Technologie-elemente als Lösungsmittel aus Altprodukten (End-of-Life – EoL) aufzufangen und durch Veredelung in einer hochentwickelten Infrastruktur für weitere Hightech-Anwendungen wieder verfügbar zu machen. Unter den Grundmetallen bieten auch Blei und Zink – und zu einem gewissen Grad auch Nickel – diese Möglichkeit, da sie nor-malerweise – genau wie Kupfer – einem Veredelungskom-plex zugeordnet werden, der es möglich macht, hochreine Metalle auf der Grundlage von Metallen zu produzieren, die durch Veredelung zurückgewonnen werden. Daher werden diese Nebenelemente für die Herstellung der rich-tigen Legierungsarten nicht verdünnt, wie dies bei weniger edlen Legierungen wie Stahl und Aluminium der Fall ist. Die Nebenelemente können aus dem Kupfer extrahiert und zu hoher Reinheit veredelt werden. In diesem Artikel wird die Reichhaltigkeit von Kupfer unter den folgenden Aspekten untersucht:

• Kupferproduktion und verschiedene Statistiken,• Kupfer ermöglicht eine nachhaltige Gesellschaft,

Schlüsselwörter:

Ressourcenefficienz – Kupfer – Recycling – Systeminteg-ration – DfR

• produkt- und mineralienzentrierte Systeme,• systemintegrierte Kupferproduktion,• eine nachhaltige Gesellschaft und Industrie.

Dieser Artikel unterstreicht die einzigartige metallurgi-sche Tiefe, die Multiphysik und das techno-ökonomische Wissen, die notwendig sind, um das gesamte Metallsystem hinsichtlich Grundoperationen und Anlagen sowie in sei-ner Gesamtheit zu erneuern. Dies zwingt das Produktde-sign naturgemäß in einen strengen Simulationsrahmen und schafft so über die erforderliche theoretische Stringenz eine nahtlose Verbindung zwischen den geologischen und urbanen Quellen. Dies erleichtert die Quantifizierung von Nachhaltigkeit und Ressourceneffizienz über geeignete In-dikatoren, die eine theoretische Basis sowie ökonomische und innovative Relevanz für die Industrie besitzen. Ab-schließend werden noch kurz Designtiefe sowie die Aus-bildung in metallurgischer Verfahrenstechnik diskutiert. Ebenfalls angesprochen wird eine Strategie mit der die optimale Aufrechterhaltung Erneuerung der Infrastruktur zur Metallherstellung sichergestellt werden kann, um so die Ressourceneffizienz zu maximieren.


Jens Gutzmer: Geometallurgie – warum Metallurgen mit Geowissenschaftlern kommunizieren sollten

1 Einführung

Der Begriff der Geometallurgie wurde von MCQUISTON und BECHAUD [1] geprägt – basierend auf der Erkenntnis, dass die effiziente Nutzung der in einer Erzlagerstätte ent-haltenen Rohstoffe nur erreicht werden kann, wenn die an Abbau und Verarbeitung beteiligten Fachgebiete eng mit-einander abgestimmt sind. Heute bezeichnet der Begriff Geometallurgie ein multidisziplinäres Forschungsfeld, welches die Disziplinen entlang der Wertschöpfungskette mineralischer Ressourcen eng miteinander vernetzt. Die Optimierung von Ressourcen- und Energieeffizienz bei

Geometallurgie – warum Metallurgen mit Geowissenschaftlern kommunizieren solltenJens Gutzmer

Geometallurgy – Why Metallurgists Should Communicate with Geoscientists

Géométallurgie – pourquoi les métallurgistes devraient communiquer avec les spécialistes en géosciences

Geometalurgia – porque los metalúrgicos deben comunicar con los geocientificos

Vortrag gehalten auf dem 46. Metallurgischen Seminar der GDMB vom 10. bis 12. Dezember 2013 in Joachimsthal

Das Forschungsfeld der Geometallurgie definiert sich über das Ziel, durch interdisziplinäre Zusammenarbeit der relevanten Fachrichtungen eine möglichst energie- und ressourceneffiziente Nutzung von geogenen mineralischen Rohstoffen zu erlangen. Dieses Ziel wird erreicht über die Erfassung, Quantifizierung und kritische Bewertung aller für die Verarbeitung relevanten Einflussgrößen, die sich aus den natürlichen Eigenschaften der Rohstoffe er-geben. Obwohl in der Geometallurgie alle Fachdisziplinen entlang der Wertschöpfungskette wechselwirken sollten, ist bisher nur die Verbindung zwischen geowissenschaftli-

cher Ressourcenanalytik und mechanischer Aufbereitung in ausreichendem Maße hergestellt. Die ebenso wichtige Brücke zwischen Analytik und extraktiver Metallurgie ist dagegen kaum realisiert. Dieser Beitrag versucht, die Signifikanz einer engeren Kooperation zwischen Geowis-senschaftlern und Metallurgen hervorzuheben und anhand von Beispielen zu konkretisieren.

Schlüsselwörter:

Interdisziplinäre Forschung – Wertschöpfungsketten – Hochtechnologiemetalle

The aim of geometallurgy is the best possible use of geo-genic mineral raw materials in terms of energy and re-source efficiency by means of interdisciplinary cooperation of all relevant disciplines. This is done through the acquisi-tion, quantification and critical evaluation of all parameters relevant for beneficiation, resulting from the natural prop-erties of the raw materials. Although in geometallurgy all disciplines along the value added chain should interact, the only sufficiently established link has been made between geoscientific resource analysis and mineral processing. The

equally important link between analysis and extractive metallurgy on the other hand, has hardly been realised. This article emphasizes the significance of a closer coopera-tion between geoscientists and metallurgists as illustrated by tangible examples.

Keywords:

Interdisciplinary research – Value added chains – High Tech metals

der Nutzung primärer mineralischer Rohstoffe ist dabei das primäre Ziel der Geometallurgie.

Ihren Ausgang hat die geometallurgische Forschung in ihrer jetzigen Ausprägung in Australien und in Südafrika genommen. Insbesondere in Ländern mit bedeutender Explorations- und Bergbauindustrie hat sich ihre Anwen-dung in den letzten zehn Jahren stark entwickelt. In der Tat geht inzwischen kein größeres Bergbauprojekt mehr ohne intensive geometallurgische Betrachtungen in die Umsetzung (Abbildung 1). Umso erstaunlicher ist es, dass die Geometallurgie im deutschsprachigen Raum bisher nur wenig etabliert ist.

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1 / 2014

Aus dem Inhalt:

• Ein herzliches Glückauf! II

• Neue Mitglieder II

• Aus der Arbeit der GDMB-Fachausschüsse

72th Meeting of GDMB Copper Committee III

56. Tagung des Geschichts- ausschusses in Halle/Saale VI

61. Tagung des Zinkfachaus- schusses in Leoben XII

• GDMB-Mitgliedsfirmen stellen sich vor

proG.E.O. Ingenieurgesell- schaft mbH XIII

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Editorial Abstichhaube am KRS-Mischzinnofen - gdmb.de · 5 1 / 2014 Contents Jens Gutzmer 54 Geometallurgie – warum Metallurgen mit Geowissenschaftlern kommunizieren sollten Geometallurgy