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- Energieeinsparpotenziale für die Keramikindustrie bis über 90 Prozent
- Superleichte und hochstabile Verbindung von Papier und Keramik sorgt für deutliche Gewichtsreduktion bei Brennhilfsmitteln
- Jury der Effizienz-Agentur NRW würdigt Produktidee mit Sonderpreis
Die Firma WZR ceramic solutions ist Gewinner des Effizienz-Preises NRW 2013. Das Unternehmen aus Rheinbach bei Bonn erhält die Auszeichnung der Effizienz-Agentur NRW für die Entwicklung der superleichten PT-Keramik®. Mit dem innovativen Hightech-Material lässt sich der Bedarf der Keramikindustrie an Brennhilfsmitteln und Energie um 80 bis über 90 Prozent verringern. Das Geheimnis der herausragenden Effizienz liegt in der innovativen Verbindung aus Papiertechnologie und Keramik. Diese ermöglicht eine hochstabile Struktur bei deutlich verringertem Materialeinsatz. Der „Effizienz-Preis NRW – Das ressourceneffiziente Produkt 2013“ wird von der Effizienz-Agentur NRW verliehen, die im Auftrag des nordrhein-westfälischen Umweltministeriums arbeitet. Der Preis würdigt innovative Produkte von mittelständischen Unternehmen aus NRW, die wesentliche Effizienzfaktoren miteinander verbinden – beispielsweise eine ressourcenschonende Produktentwicklung, umweltgerechte Herstellung und reduzierte Umwelteinflüsse während des Produktlebens sowie eine umfassende Recyclingfähigkeit. Der Preis ist mit insgesamt 30.000 Euro dotiert. Die Firma WZR erhielt einen von zwei Sonderpreisen des Effizienz-Preises NRW. Die Auszeichnung wurde heute von Nordrhein-Westfalens Umweltminister Johannes Remmel in Essen überreicht. Darüber hinaus wurden drei Hauptpreise von der Expertenjury vergeben.
Die Produktidee PT-Keramik von WZR
PT-Keramik unterscheidet sich grundlegend von den gängigen Brennunterlagen aus konventioneller Keramik. Während eine herkömmliche Platte von 30 mal 30 Zentimeter Kantenlänge und zwei Zentimeter Stärke etwa 4,5 Kilogramm wiegt, bringt eine gleich große Hightech-Platte aus dem neuen Material lediglich 0,5 Kilogramm auf die Waage – bei gleicher Tragfähigkeit. Der Grund für die hohe Belastbarkeit: PT-Keramik ist strukturiert und geschichtet. Durch Biegen, Schneiden und Kleben lässt sich das Material während der Herstellung in unterschiedliche Formen bringen, etwa in Raster- oder Wellenstrukturen – ähnlich wie bei Wellpappe. Hierdurch wird PT-Keramik wesentlich stabiler bei geringem Gewicht. Die einzelnen Keramikstrukturen sind lediglich einen Millimeter dick.
Wie sehr sich durch den Einsatz der Neuentwicklung Material einsparen lässt, zeigt sich am Beispiel der Dachziegelherstellung: Pro Jahr produzieren deutsche Firmen rund 2,1 Millionen Tonnen Dachziegel. Hierzu setzen sie 3,15 Millionen Tonnen Brennhilfsmittel ein. Durch Verwendung von PT-Keramik ließe sich der Jahresbedarf der deutschen Dachziegelhersteller an Brennhilfsmitteln um 80 Prozent auf nur noch 0,63 Millionen Tonnen verringern. Der Energieverbrauch beim Erhitzen der wesentlich leichteren PT-Keramik ginge um rund 1.500 Gigawattstunden zurück. Das entspricht dem jährlichen Pro-Kopf-Stromverbrauch einer Großstadt mit 800.000 Einwohnern. Außerdem beschleunigt sich der Brennvorgang, da insgesamt weniger Masse erwärmt wird und diese auch schneller wieder abkühlt.
Technologie mit hohem Effizienzpotenzial
Für eine Branche wie die Dachziegelproduktion, bei der das Verhältnis von Brennhilfsmitteln zu Brenngut bei aktuell 1,5:1 liegt, bedeutet dies immense Einsparungen. Größer noch ist der Effekt in anderen Bereichen des Keramikgewerbes. Bei Porzellan beträgt das Mengenverhältnis 10:1, bei technischer Keramik für Zündkerzen, Isolatoren oder Kondensatoren 6:1. „PT-Keramik zeigt, welches Effizienzpotenzial in intelligentem Leichtbau liegt“, erklärt Prof. Dr. Wolfgang Kollenberg, Geschäftsführender Gesellschafter von WZR ceramic solutions. „Die Technologie bietet deshalb langfristig die Möglichkeit, hochwertige Keramik in Deutschland zu produzieren. Somit bleiben traditionelle Produkte aus regionalen Rohstoffvorkommen auch langfristig verfügbar“, so Kollenberg weiter.
Inspiration aus der Papierindustrie
Die strukturelle Verwandtschaft von PT-Keramik mit Material wie Wellpappe kommt nicht von ungefähr, denn die Papierindustrie lieferte den Spezialisten von WZR ceramic solutions die Inspiration: PT-Keramik steht für papiertechnologisch hergestellte Keramik. In der Papierherstellung ist es seit Langem üblich, dem Faserbrei Kaolin beizumischen. Der Rohstoff für Porzellan macht das Papier glatter, geschmeidiger und weißer. Ausgangsstoff für PT-Keramik ist sogenanntes hochgefülltes Papier, das heißt: Papier mit einem hohen Anteil keramischen Füllstoffs wie Aluminiumoxid, Steinzeug oder Cordierit. Dieses sogenannte präkeramische Papier lässt sich trotz seines hohen Füllstoffgehalts von über 85 Prozent problemlos falten, wellen oder in eine andere gewünschte Form bringen, um der Struktur größere Festigkeit zu verleihen. Anschließend wird es je nach keramischem Füllstoff auf Temperaturen von 1.250 Grad Celsius bis 1.600 Grad Celsius erhitzt und so endgültig zum keramischen Werkstoff mit hohen Stabilitätseigenschaften gefertigt.
WZR ceramic solutions startete Ende 2008 die ersten Laborversuche, die zur Entwicklung von PT-Keramik führten. Zwei Jahre später begannen die Produktionstests auf einer industriellen Papiermaschine. 2012 zeigte das Rheinbacher Unternehmen erstmals die Brennhilfsmittel aus dem innovativen Material auf Fachmessen. Die Resonanz war durchweg positiv, so dass aktuell die Vorbereitungen für die industrielle Umsetzung mit größeren Mengenkapazitäten laufen. Neben dem Einsatz als Brennhilfsmittel prüft WZR ceramic solutions aktuell unter anderem die Tauglichkeit von PT-Keramik als Filtermaterial.
Über WZR ceramic solutions
Die WZR ceramic solutions GmbH bietet keramische Lösungen mit Bauteilen und Beschichtungen für nahezu jedes technische Anwendungsgebiet. 1996 zunächst als Prüflabor gestartet, folgten die Bereiche Entwicklung von keramischen Materialien sowie Herstellungsverfahren. Die technische Realisierung eines neuartigen Keramikmaterials sicherte die Gewinnerplatzierung beim Effizienz-Preis NRW. www.wzr.cc
- Energieeinsparpotenziale für die Keramikindustrie bis über 90 Prozent
- Superleichte und hochstabile Verbindung von Papier und Keramik sorgt für deutliche Gewichtsreduktion bei Brennhilfsmitteln
- Jury der Effizienz-Agentur NRW würdigt Produktidee mit Sonderpreis
Die Firma WZR ceramic solutions ist Gewinner des Effizienz-Preises NRW 2013. Das Unternehmen aus Rheinbach bei Bonn erhält die Auszeichnung der Effizienz-Agentur NRW für die Entwicklung der superleichten PT-Keramik®. Mit dem innovativen Hightech-Material lässt sich der Bedarf der Keramikindustrie an Brennhilfsmitteln und Energie um 80 bis über 90 Prozent verringern. Das Geheimnis der herausragenden Effizienz liegt in der innovativen Verbindung aus Papiertechnologie und Keramik. Diese ermöglicht eine hochstabile Struktur bei deutlich verringertem Materialeinsatz. Der „Effizienz-Preis NRW – Das ressourceneffiziente Produkt 2013“ wird von der Effizienz-Agentur NRW verliehen, die im Auftrag des nordrhein-westfälischen Umweltministeriums arbeitet. Der Preis würdigt innovative Produkte von mittelständischen Unternehmen aus NRW, die wesentliche Effizienzfaktoren miteinander verbinden – beispielsweise eine ressourcenschonende Produktentwicklung, umweltgerechte Herstellung und reduzierte Umwelteinflüsse während des Produktlebens sowie eine umfassende Recyclingfähigkeit. Der Preis ist mit insgesamt 30.000 Euro dotiert. Die Firma WZR erhielt einen von zwei Sonderpreisen des Effizienz-Preises NRW. Die Auszeichnung wurde heute von Nordrhein-Westfalens Umweltminister Johannes Remmel in Essen überreicht. Darüber hinaus wurden drei Hauptpreise von der Expertenjury vergeben.
Die Produktidee PT-Keramik von WZR
PT-Keramik unterscheidet sich grundlegend von den gängigen Brennunterlagen aus konventioneller Keramik. Während eine herkömmliche Platte von 30 mal 30 Zentimeter Kantenlänge und zwei Zentimeter Stärke etwa 4,5 Kilogramm wiegt, bringt eine gleich große Hightech-Platte aus dem neuen Material lediglich 0,5 Kilogramm auf die Waage – bei gleicher Tragfähigkeit. Der Grund für die hohe Belastbarkeit: PT-Keramik ist strukturiert und geschichtet. Durch Biegen, Schneiden und Kleben lässt sich das Material während der Herstellung in unterschiedliche Formen bringen, etwa in Raster- oder Wellenstrukturen – ähnlich wie bei Wellpappe. Hierdurch wird PT-Keramik wesentlich stabiler bei geringem Gewicht. Die einzelnen Keramikstrukturen sind lediglich einen Millimeter dick.
Wie sehr sich durch den Einsatz der Neuentwicklung Material einsparen lässt, zeigt sich am Beispiel der Dachziegelherstellung: Pro Jahr produzieren deutsche Firmen rund 2,1 Millionen Tonnen Dachziegel. Hierzu setzen sie 3,15 Millionen Tonnen Brennhilfsmittel ein. Durch Verwendung von PT-Keramik ließe sich der Jahresbedarf der deutschen Dachziegelhersteller an Brennhilfsmitteln um 80 Prozent auf nur noch 0,63 Millionen Tonnen verringern. Der Energieverbrauch beim Erhitzen der wesentlich leichteren PT-Keramik ginge um rund 1.500 Gigawattstunden zurück. Das entspricht dem jährlichen Pro-Kopf-Stromverbrauch einer Großstadt mit 800.000 Einwohnern. Außerdem beschleunigt sich der Brennvorgang, da insgesamt weniger Masse erwärmt wird und diese auch schneller wieder abkühlt.
Technologie mit hohem Effizienzpotenzial
Für eine Branche wie die Dachziegelproduktion, bei der das Verhältnis von Brennhilfsmitteln zu Brenngut bei aktuell 1,5:1 liegt, bedeutet dies immense Einsparungen. Größer noch ist der Effekt in anderen Bereichen des Keramikgewerbes. Bei Porzellan beträgt das Mengenverhältnis 10:1, bei technischer Keramik für Zündkerzen, Isolatoren oder Kondensatoren 6:1. „PT-Keramik zeigt, welches Effizienzpotenzial in intelligentem Leichtbau liegt“, erklärt Prof. Dr. Wolfgang Kollenberg, Geschäftsführender Gesellschafter von WZR ceramic solutions. „Die Technologie bietet deshalb langfristig die Möglichkeit, hochwertige Keramik in Deutschland zu produzieren. Somit bleiben traditionelle Produkte aus regionalen Rohstoffvorkommen auch langfristig verfügbar“, so Kollenberg weiter.
Inspiration aus der Papierindustrie
Die strukturelle Verwandtschaft von PT-Keramik mit Material wie Wellpappe kommt nicht von ungefähr, denn die Papierindustrie lieferte den Spezialisten von WZR ceramic solutions die Inspiration: PT-Keramik steht für papiertechnologisch hergestellte Keramik. In der Papierherstellung ist es seit Langem üblich, dem Faserbrei Kaolin beizumischen. Der Rohstoff für Porzellan macht das Papier glatter, geschmeidiger und weißer. Ausgangsstoff für PT-Keramik ist sogenanntes hochgefülltes Papier, das heißt: Papier mit einem hohen Anteil keramischen Füllstoffs wie Aluminiumoxid, Steinzeug oder Cordierit. Dieses sogenannte präkeramische Papier lässt sich trotz seines hohen Füllstoffgehalts von über 85 Prozent problemlos falten, wellen oder in eine andere gewünschte Form bringen, um der Struktur größere Festigkeit zu verleihen. Anschließend wird es je nach keramischem Füllstoff auf Temperaturen von 1.250 Grad Celsius bis 1.600 Grad Celsius erhitzt und so endgültig zum keramischen Werkstoff mit hohen Stabilitätseigenschaften gefertigt.
WZR ceramic solutions startete Ende 2008 die ersten Laborversuche, die zur Entwicklung von PT-Keramik führten. Zwei Jahre später begannen die Produktionstests auf einer industriellen Papiermaschine. 2012 zeigte das Rheinbacher Unternehmen erstmals die Brennhilfsmittel aus dem innovativen Material auf Fachmessen. Die Resonanz war durchweg positiv, so dass aktuell die Vorbereitungen für die industrielle Umsetzung mit größeren Mengenkapazitäten laufen. Neben dem Einsatz als Brennhilfsmittel prüft WZR ceramic solutions aktuell unter anderem die Tauglichkeit von PT-Keramik als Filtermaterial.
Über WZR ceramic solutions
Die WZR ceramic solutions GmbH bietet keramische Lösungen mit Bauteilen und Beschichtungen für nahezu jedes technische Anwendungsgebiet. 1996 zunächst als Prüflabor gestartet, folgten die Bereiche Entwicklung von keramischen Materialien sowie Herstellungsverfahren. Die technische Realisierung eines neuartigen Keramikmaterials sicherte die Gewinnerplatzierung beim Effizienz-Preis NRW. www.wzr.cc
