Thermochemisches Recycling: Entwicklung von Design-Richtlinien für Next Generation Waste-to-Chemicals-Anlagen

Institute

Lehrstuhl für Energiesysteme (TUM-ED)

Type

Semester Thesis / Master's Thesis / Student Job /

Content

theoretical /  

Description

Hintergrund: Die meisten bisherigen Versuche zur Etablierung von thermochemischem Recycling im industriellen Maßstab sind in der Vergangenheit gescheitert. Um die Kommerzialisierung dieser Technologien erfolgreich voranzutreiben, ist es essenziell, aus der Vergangenheit zu lernen und diese Erkenntnisse („Lessons Learned“) in das Prozessdesign zukünftiger Waste-to-Chemicals (WtC) Anlagen einfließen zu lassen.

Zielsetzung: Das Ziel dieser Masterarbeit ist es, innovative industrielle Waste-to-Energy (WtE)- und Waste-to-Chemicals (WtC)-Projekte der Vergangenheit detailliert zu untersuchen, um daraus belastbare Design-Richtlinien für WtC-Anlagen der nächsten Generation abzuleiten.

Konkrete Arbeitsschritte:

• Schritt 1: Theoretische Grundlagen. Zunächst ist die notwendige Theorie zur Technologie der thermochemischen Abfallbehandlung aufzuarbeiten und strukturiert zusammenzufassen.
• Schritt 2: Datenaufbereitung und Anlagenanalyse. Im Anschluss wird die Anwendung dieser Theorie auf historische thermochemische Abfallbehandlungsanlagen untersucht. Der Fokus der Arbeit liegt hierbei auf vier konkreten Referenzanlagen:
  • Hausmüllpyrolyse Burgau
  • Siemens-Schwel-Brennanlage Fürth
  • Salzgitter-Pyrolyse 
    ABSL Swindon Plasma-Vergasungsanlage
    Für die Anlagen in Burgau und Fürth müssen hierzu vorliegende physische Unterlagen gesichtet, digitalisiert und systematisch ausgewertet werden. Für die Salzgitter-Pyrolyse und die Swindon-Anlage ist eine eigenständige „Outside-in“-Recherche anhand öffentlich zugänglicher Quellen durchzuführen.
• Schritt 3: Vergleich und Hypothesenbildung. Auf Basis der Datenauswertung ist eine umfassende Projektübersicht zu erstellen. Diese muss messbare Variablen beinhalten, die einen fundierten Vergleich der unterschiedlichen Projekte ermöglichen. Darauf aufbauend sind Hypothesen für die Gründe des Erfolgs oder Scheiterns der Anlagen zu entwickeln, um die entscheidenden positiven Faktoren sowie die Ursachen für das Scheitern zu verstehen.
• Schritt 4: Experteninterviews (optional). Nach Abschluss der Recherchen und Auswertungen sollen Interviews mit Branchenexperten geführt werden, um aufgestellte Hypothesen aus der Analysephase zu validieren und Learnings für zukünftige Anlagen abzuleiten.
• Schritt 5: Ableitung von Design-Richtlinien. Abschließend sind, basierend auf der Theorie, der Projektübersicht und den Experteninterviews, konkrete und anwendbare Design-Richtlinien für zukünftige Waste-to-Chemicals-Anlagen zu definieren.

Requirements

• Studiengang: Fortgeschrittenes Masterstudium im Bereich Verfahrenstechnik, Maschinenbau, Umwelttechnik, Energietechnik, Chemieingenieurwesen oder einem vergleichbaren Studiengang.
• Sprachkenntnisse: Sehr gute Deutschkenntnisse in Wort und Schrift sind zwingend erforderlich, da die originalen Anlagenunterlagen (Burgau, Fürth) auf Deutsch vorliegen und die Experteninterviews voraussichtlich im deutschsprachigen Raum geführt werden. Gute Englischkenntnisse für die internationale Literaturrecherche.
• Fachliches Interesse: Grundlegendes technisches Verständnis für thermochemische Prozesse (wie Pyrolyse, Vergasung, Verbrennung) und Interesse an Themen der Kreislaufwirtschaft (Waste-to-Energy, Waste-to-Chemicals).
• Arbeitsweise: Hohes Maß an Eigeninitiative und eine sehr strukturierte, analytische Arbeitsweise. Bereitschaft, sich tief in umfangreiche historische und technische Dokumentationen einzuarbeiten und diese systematisch zu digitalisieren und auszuwerten.
• Methodik: Kommunikationsstärke und professionelles Auftreten für die Durchführung der Experteninterviews.

Possible start

sofort

Contact

Sebastian Bastek, M.Sc.
Room: MW 3737
sebastian.bastektum.de