Das Forschungsprojekt „SäureWert“ verfolgt das Ziel, die Kreislaufwirtschaft in der metallverarbeitenden und chemischen Industrie gezielt voranzutreiben. Indem Säuren sowie wertvolle Ressourcen konsequent rückgewonnen werden, sinkt nicht nur der Bedarf an Primärrohstoffen, sondern auch die Menge des anfallenden gefährlichen Abfalls. Dieser Ansatz schont Ressourcen, reduziert die Umweltbelastung und spart gleichzeitig Kosten ein. Um den Weg in die industrielle Anwendung zu ebnen, arbeitet das Fraunhofer UMSICHT mit dem Projektpartner FNE Entsorgungsdienste Freiberg GmbH zusammen.
Dabei nehmen Säuren eine Schlüsselrolle ein, da sie neben Erdöl-Folgeprodukten zu den wichtigsten Gebrauchsgütern der produzierenden Industrie zählen. Besonders in der Metallverarbeitung sind sie unverzichtbar, um etwa in Beizprozessen die Oberflächenqualität und Haltbarkeit von Produkten sicherzustellen. Die Relevanz verdeutlichen die Produktionszahlen aus dem Jahr 2023, in dem allein in Deutschland 2,83 Mio. Tonnen Schwefelsäure und 1,53 Mio. Tonnen Salzsäure hergestellt wurden. Das ist eine Menge, die rein rechnerisch gut 34 kg pro Kopf entspricht. „Eine enorme Menge, die hohe Folgekosten durch die anfallenden Abfallströme mit sich bringt“, weiß Lukas Rüller vom Fraunhofer-Instituts für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik UMSICHT. Da die Säuren nach ihrem Gebrauch als belasteter Sonderabfall eingestuft werden, müssen sie aufwendig neutralisiert und entsorgt werden. Dieser Prozess führt zur Entstehung von Schlämmen und gefährlichen Abfällen. Gleichzeitig gehen wertvolle Metalle oder Seltene Erden und damit essenzielle industrielle Rohstoffe verloren.
Membranen halten extremen Prozessbedingungen Stand
Um Abfallsäuren wieder in den Prozesskreislauf zurückzuführen und Wertstoffe gezielt abzutrennen, entwickelt das Fraunhofer UMSICHT im Rahmen ein kontinuierlich betriebenes Verfahren. Dieses kombiniert die Nanofiltration mit einer nachfolgenden Konzentratbehandlung. Dabei kommen neuartige und besonders säurebeständige Membranen zum Einsatz, die selbst extremen Bedingungen wie niedrigen pH-Werten, hohen Temperaturen und Druck standhalten. Die Reinigung der Abfallsäuren erfolgt über spezielle Filter, welche die gelösten Wertstoffe auf der Membranseite zurückhalten. Durch eine kontrollierte Verteilzeit der Lösung innerhalb der Anlage wird zudem die Kristallbildung in der Membran effektiv unterbunden. Dadurch lassen sich Verblockungen und damit verbundene Stillstandzeiten vermeiden.
Gewinn für Umwelt und Unternehmen
Das Ergebnis des Verfahrens sind einerseits wiederverwendbare Säuren und andererseits Rohstoffe, die über weitere Prozessstufen wie Kristallisation oder Fällung gezielt abgetrennt werden. Lukas Rüller betont die Relevanz dieses Fortschritts: „Wenn Säuren und Metalle im Kreislauf bleiben, gewinnen Unternehmen und Umwelt gleichermaßen. Und wir machen einen wichtigen Schritt hin zu einer echten Kreislaufwirtschaft.“ Das auf zwei Jahre ausgelegte Vorhaben beginnt mit der Identifikation geeigneter Membranen und der präzisen Einstellung der Prozessparameter durch die Forschenden. In einer anschließenden zweiten Phase wird beim Projektpartner FNE in Freiberg eine Pilotanlage errichtet, um das System direkt im Betrieb zu testen. Parallel dazu führt das Projektteam bereits Gespräche mit potenziellen Kunden, um zusätzliche Anwendungsfälle zu erschließen und tragfähige Geschäftsmodelle zu entwickeln.
Quelle
Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik UMSICHT (03/2026)