Zielsetzung und Anlass des Vorhabens<\/p>\n
Fluorkohlenstoffverbindungen werden in steigendem Umfang (z. B. als \u00c4tzgase in der Mikroelektronik) in industriellen Prozessen eingesetzt. Die geringe Reaktivit\u00e4t dieser chemischen Verbindungen bewirken bei Emission einen Treibhauseffekt, der den des CO2 um ein Mehrtausendfaches \u00fcbersteigt. Effiziente und wirtschaftliche Abgasreinigungssysteme f\u00fcr die Entsorgung der im Produktionsprozess nicht umgesetzten Verbindungen und der bei Plasmaprozessen unkontrolliert entstehenden teilweise hochtoxischen C-F-Verbindungen sind f\u00fcr die betroffenen Industriezweige nicht verf\u00fcgbar. Zielstellung des Projektes ist es, fluorhaltige Abprodukte unter energetisch g\u00fcnstigen Bedingungen vollst\u00e4ndig so umzusetzen, dass hausm\u00fcllartige Endprodukte gebildet werden und die Betriebskosten gegen\u00fcber thermischen Verfahren nach dem Stand der Technik deutlich reduzierbar sind.Im Projekt sind neue technologische L\u00f6sungen zur Vermeidung oder Verminderung der Emission und reaktiven Entsorgung von insbesondere
\n\u00b7\tges\u00e4ttigten, langlebigen Fluorkohlenstoff- und Fluorkohlenwasserstoffverbindungen (CF4, C2F6, C3F8, CHF3, CH2F2, CH3F);
\n\u00b7\tanderen Fluorverbindungen (SF6, NF3, ClF3);
\n\u00b7\tnicht verwertbarer Fluorkomponenten zu deponief\u00e4higen Produkten;
\nim Labor- und Technikumsma\u00dfstab zu entwickeln.<\/p>\n
Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten MethodenDas Vorhaben gliedert sich in folgende wissenschaftlich-technische Arbeitsschritte:
\nVerfahrens- und Vorrichtungsentwicklungen zur plasmachemischen Umsetzung in kleintechnischen mobilen Entsorgungseinrichtungen f\u00fcr die o. a. Fluorverbindungen. Dabei steht die Entwicklung von Alternativen zur bisher verf\u00fcgbaren Anlagentechnik im Vordergrund. Grundlage sind auf erfolgreichen Vorversuchen aufbauende Mikrowellen-Verfahren; Entwicklung von Normaldruck-Plasmaverfahren zur plasmachemischen Aktivierung von Fluorverbindungen aus Abluftstr\u00f6men; Mineralisierung von Fluorverbindungen \u00fcber aktivierte chemisorptive Verfahren; Erarbeitung eines neuen W\u00e4scherprinzips zur effizienten Entsorgung und Umsetzung von Fluorwasserstoff zu hausm\u00fcll\u00e4hnlichen Abprodukten; Sicherstellung der notwendigen Verfahrens- und Anlagenanalytik, aufbauend auf bisher an unges\u00e4ttigten Fluorkohlenstoffen gewonnenen Erfahrungen; Entwicklung eines Konzeptes zum Technologietransfer, um entwickelte Vorrichtungen in Abstimmung mit zust\u00e4ndigen Umweltbeh\u00f6rden bei industriellen Partnern zu testen.<\/p>\n
Ergebnisse und Diskussion<\/p>\n
Bei den F\/E-Arbeitsschritten wurden von den Projektpartnern folgende Ergebnisse erzielt:
\n\u00b7\tBarriereentladung sind offensichtlich zur hocheffektiven Zersetzung von Fluorkohlenstoffen nicht geeignet.
\n\u00b7\tErprobung verschiedener Mikrowellen-Quellen ergab in Abh\u00e4ngigkeit von der konstruktiven Gestaltung der Quellen sowie der Druckverh\u00e4ltnisse, der Leistungseinspeisung sowie der Eindosierung von Additiven zu den PFC\u00b4s gute, ausbauf\u00e4hige Ergebnisse zur effektiven Entsorgung.
\n\u00b7\tDie technisch\/technologische Konzeption zur reproduzierbaren Realisierung des Verfahrensprinzips wurde erarbeitet und mit einem hocheffektiven integrierten Nassw\u00e4scher (Wasserstrahlpumpe) zur Umsetzung von Fluorwasserstoff zu hausm\u00fcll\u00e4hnlichen Abprodukten kombiniert.
\n\u00b7\tReaktive Absorption an Festbettsch\u00fcttungen mit einem geeignetem Sorbens f\u00fcr SF6-Vernichtung wurde erfolgreich getestet. F\u00fcr die PFC-Mineralisierung konnte bei handhabbaren Temperaturen und den in der Industrie anfallenden Abgasmengen bei kommerziell interessanten Standzeiten aber keine L\u00f6sung gefunden werden.
\n\u00b7\tEin Demonstrator (Trockenbettadsorber) f\u00fcr SF6 wurde entwickelt, aufgebaut und erprobt.
\n\u00b7\tDie Verfahrens- und Anlagenanalytik wurde aufgebaut, getestet und erfolgreich genutzt.
\n\u00b7\tEin Konzept zum Technologietransfer wurde erarbeitet.<\/p>\n
\u00d6ffentlichkeitsarbeit und Pr\u00e4sentation<\/p>\n
\u00b7\tDer Demonstrator f\u00fcr SF6-Mineralisierung wurde auf der Semicon Europe (April 2000, M\u00fcnchen) pr\u00e4-sentiert.
\n\u00b7\tErgebnispr\u00e4sentation der plasmachemischen Umsetzung von PFC\u00b4s ist auf einschl\u00e4gigen Fachmessen (Semicon Europe 2001, Semicon West 2001) sowie als wissenschaftlicher Publikationen in Fachzeitschriften (European Semiconductor, Solid State Technology u. a.) vorgesehen.
\nDie weitere anlagentechnische Umsetzung und industrielle Erprobung erfolgt in nachgeschalteten Entwicklungsetappen.<\/p>\n
Fazit<\/p>\n
Im Rahmen des F\u00f6rderprojektes wurden Konzepte zur Abgasentsorgung von insbesondere in der Halbleiterindustrie anfallenden, die Atmosph\u00e4re belastenden Schadstoffen (Treibhauseffekt!) sowohl verfahrenstechnisch als auch anlagentechnisch im kleintechnischen Ma\u00dfstab entwickelt und unter industrienahen Bedingungen an einer Versuchsanlage erprobt. Es wurden reproduzierbar Ergebnisse erreicht, die f\u00fcr die beteiligten mittelst\u00e4ndischen Industriepartner Centrotherm Dresden und CS GmbH, Ismaning eine aussichtsreiche wissenschaftliche Basis f\u00fcr die Weiterentwicklung und f\u00fcr die erfolgreiche Vermarktung neuer Anlagenkomponenten zur effektiven Abgasbehandlung in der Halbleiterindustrie bilden. Dar\u00fcber hinaus stellen die Ergebnisse des Verbundvorhabens eine tragf\u00e4hige Ausgangsposition f\u00fcr die \u00dcbertragung dieses Abgasentsorgungskonzeptes auf industrielle Anwendungsf\u00e4lle auch au\u00dferhalb der Mikroelektronik dar. Das Projekt ist ein sehr gutes Beispiel f\u00fcr erfolgreiche Kooperation zwischen mittelst\u00e4ndischen Unternehmen und industrienahen Forschungseinrichtungen bei anspruchsvollen Technologieentwicklungen.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
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