Werkstoffauswahl und Konstruktion
Die Herstellungsenergie einer Aluminiumlegierung betrage für Primäraluminium aus Erz 200 MJ pro kg und für Sekundäraluminium durch Umschmelzen von Schrott 15 MJ pro kg. Welcher Wert kommt der Herstellungsenergie pro kg eines Werkstoffs mit einem Massenanteil von 60 % Sekundäraluminium am nächsten?
- Aca. 108 MJ
- Bca. 126 MJ
- Cca. 89 MJ
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Lösung: C. ca. 89 MJ
Mit 40 % Primär- und 60 % Sekundäraluminium ergibt sich als gewichteter Mittelwert 0,40 × 200 + 0,60 × 15 = 80 + 9 = 89 MJ/kg. Je höher der Anteil an Sekundäraluminium, desto stärker sinkt die Herstellungsenergie gegenüber reinem Primäraluminium. Ca. 108 MJ ist der einfache Mittelwert (200 + 15)/2 ohne Berücksichtigung der Anteile, ca. 126 MJ vertauscht die Anteile, 0,60 × 200 + 0,40 × 15. Die Gewinnung von Aluminium aus Erz erfordert große Mengen elektrischer Energie, während das Umschmelzen weniger als ein Zehntel der Energie für Primäraluminium benötigt; das Recycling ist bei diesem Metall daher besonders wirksam. Knetlegierungen reagieren jedoch empfindlich auf Elemente, die mit dem Schrott eingetragen werden, sodass eine nach Legierungsarten getrennte Sammlung wichtig ist, um die Qualität zu erhalten.
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