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Teil II

Das Projekt "Teil II" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Osnabrück, Abteilung Mikrobiologie durchgeführt. Ziel des Vorhabens ist, den Einfluss des Bodentyps, von organischem Dünger sowie der Einarbeitung von belasteten Pflanzenresten in den Boden für die Aufnahme und Verteilung von Salmonella enterica und enterohämorrhagischen Escherichia coli (EHEC) in die Nutzpflanzen aufzuklären. Die Ziele des Vorhabens sind in drei Gruppen unterteilt: i) Etablierung von Methoden für den spezifischen Nachweis von Salmonella und EHEC in pflanzlichen Geweben und im Boden; ii) Untersuchung von Faktoren die den Umfang der Besiedlung von Nutzpflanzen mit Humanpathogenen beeinflussen. Aufgrund der bestehenden Gefährdung für den Verbraucher wird die Besiedelung von Kopfsalat und Feldsalat untersucht; und iii) Risikoeinschätzung für den Verbraucher. In dem Teilvorhaben wird die Bedeutung der genetischen Ausstattung von Salmonella enterica und EHEC bei der Kolonisierung von Pflanzen und der Übertragung über pflanzliche Lebensmittel untersucht. Dabei soll die Rolle von diversen Adhäsionsfaktoren durch gezielte Deletion oder experimentell kontrollierte Expression analysiert werden. Kolonisierung von Wurzel- und Blattgewebe, Biofilmbildung und Persistenz werden dabei quantifiziert (AP2). Der Effekt des Kontakts von S. enterica mit Pflanzengeweben wird über die Veränderungen des Transkriptoms bestimmt. Eine Kollektion von S. enterica Deletionsmutanten wird mit Plasmiden zur Expression von GFP oder dsRed markiert und deren Verbreitung in der Pflanze wird durch konfokale Fluoreszenzmikroskopie mit der von Wildtypstämmen vergleichen (AP3). Die Daten zum Zusammenhang zwischen genetischer Ausstattung von S. enterica und EHEC Stämmen und der Übertragungen durch pflanzliche Lebensmittel stellen einen Faktor der Risikoeinschätzung dar (AP4).

Teilprojekt B: BYK Kometra GmbH

Das Projekt "Teilprojekt B: BYK Kometra GmbH" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von BYK Kometra GmbH durchgeführt. Das Ziel des Vorhabens für die BYK Kometra GmbH besteht darin, ein Blend mit optimalen mechanischen Eigenschaften zu entwickeln. Dabei ist zu berücksichtigen, dass die Blendmasse auch eine gut Haftung zu den im Gesamtprojekt verwendeten Naturfasern aufweist. Da Polymilchsäure (PLA) und Polypropylen (PP) unverträglich sind, müssen zur Herstellung von Blende mit den geforderten Eigenschaften Modifikatoren entwickelt werden. Des weiteren müssen die für die Blendherstellung optimalen Parameter für die Extrusion ermittelt werden. Nach erfolgreicher Entwicklung und Austestung von entsprechenden Modifikatoren(Propfung Festphase/Schmelze)müssen die nächsten Schritte von der Labor zur Technikumsherstellung gegangen werden. Die Herstellung größerer Mengen PLA PP Blends erfolgt dann beim Partner Fraunhofer IWM. Dabei wird seitens BYK Kometra technologische Unterstützung geleistet. Ab den ersten Anwendungsversuchen mit PLA PP Blend mit Naturfasern muss auch die Frage der Haftung des Materials, gegebenenfalls mit der Zugabe eines weiteren Modifikators, gelöst werden. Arbeitsplan: -Untersuchung der Reaktivität von PLA mit modifizierten Polyolefinen-Entwicklung von Modifikatoren für Bernds PLA PP-Optimierung von PP PLA Blends und Untersuchungen zur Faser Matrix Haftung-Herstellung von Mustermengen auf Labor-, Technikumsreaktor -Produktion von größer Mengen Modifikator -Unterstützung bei Compoundierung größerer Mengen Blends beim IWM.

VP3.3/ Wärmedämmung -Teilprojekt C

Das Projekt "VP3.3/ Wärmedämmung -Teilprojekt C" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von C3 Technologies GmbH durchgeführt. Im Teilvorhaben werden aus den ligninbasierten Biophenolen technisch verarbeitbare Harze erzeugt. Diese werden genutzt, um unterschiedliche Stufen eines phenolischen Duromers zu generieren. Über variierende Anteile des Biophenols aus der Ligninaufbereitung und einem petrolchemisch basierten Phenolsystems werden unterschiedliche Harzqualitäten für die variierenden Einsatzgebiete abgeleitet (Stufen mit 0Prozent(P00),5Prozent(P05),10Prozent(P10) und 100Prozent(P100) Biophenol). Ein anderer Schwerpunkt im Teilvorhaben liegt in der Verschäumung der biogenen Phenolsysteme zu Hartschäumen. Diese werden im Projekt als Kernmaterial für die Sandwichelemente eingesetzt. Die Verschäumung mit dem ökologisch unbedenklichen und kostengünstigen Treibmittel Wasser und die mechanische Verstärkung des Schaumes mit Refinerfasern aus dem Buchenholzaufschluss stellen weitere innovative Arbeitsschritte dar. Im letzten Projektschritt erfolgt die Verbindung der Decklagen und der Schaumkerne zu einem Sandwich. Dies erfolgt anspruchsvoll durch das Fügen der Decklagen mittels geeigneter Klebsysteme oder hochinnovativ durch das Verfahren des intrinsischen Schäumens. Im Ergebnis des Projektes liegen Sandwichsysteme für unterschiedliche Anwendungen vor. Mit den generierten Werkstoffen ist nicht nur ein Einsatz als Dämmsystem im Bauwesen denkbar, sondern auch die Anwendung der Decklagen im hochsensiblen Interieurbereich für den Schienenfahrzeugbau und in der Luftfahrt. AP Harzsysteme, AP Decklagen/Laminate, AP Verschäumung, AP Sandwich

Teilvorhaben: Optimierte rCF-Garne für den In-Situ-Prozess

Das Projekt "Teilvorhaben: Optimierte rCF-Garne für den In-Situ-Prozess" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Wagenfelder Spinnereien GmbH durchgeführt. Verbundwerkstoffe bestehen im Allgemeinen aus zwei Komponenten: einem Matrixwerkstoff und einer Verstärkungsstruktur. Ziel der Wagenfelder Spinnereien GmbH ist die Herstellung eines Stapelfasergarns aus recyclierten Carbonfasern, das bei der In-Situ-Pultrusion in Matrixharz eingebettet wird und so das eigentliche Produkt, den Faserverbundkunststoff bildet. Dabei werden die Stabeigenschaften maßgeblich von der Qualität der Verstärkungsfasern, der Matrix und des Pultrusionsprozesses beeinflusst. Bei der Entwicklung eines Verfahrens inkl. der benötigten Werkzeuge zur Garnherstellung sollen die Anforderungen der weiteren Verarbeitung des Garns bzgl. der Prozessfähigkeit und der sich einstellenden Eigenschaften des Endproduktes berücksichtigt werden. Bei dem Spinnen des Stapelgarnes werden neben den eigentlichen recyclierten Carbonfasern Trägerfasern und Umwindefäden benötigt, deren Einfluss auf die Grenzflächenhaftung zw. Verstärkungsfaser und Matrix untersucht und bewertet werden soll. Ziel ist es den Anteil an thermoplastischen Trägerfasern und Umwindegarnen am Carbon-Stapelfasergarn zu minimieren. Feuchte, die durch die In-Situ-Pultrusion eingetragen werden kann, stört die vollständige Polymerisation, wodurch die Festigkeit der Matrix des Pultrats reduziert wird. Ein weiteres Ziel ist es daher den Eintrag von Feuchte zu minimieren. Zur Sicherstellung einer gut ausgebildeten Faser-Matrix-Grenzfläche, d. h. des Verbundes zwischen Faser und Matrix, soll eine optimale Faserschichte, wie sie für Glasfasern bereits bekannt ist, entwickelt werden. Das Schlichtesystem soll ausgewählt und evaluiert werden. Zudem soll eine Auftragstechnologie für die Schlichte entwickelt werden.

Teilprojekt 1

Das Projekt "Teilprojekt 1" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fraunhofer-Institut für Mikrostruktur von Werkstoffen und Systemen durchgeführt. Ziel ist die Entwicklung und Herstellung erstklassiger, ligninhaltiger, adhärierender Polymerharze mit hoher elektrischer Leitfähigkeit. Diese werden mit chemisch modifizierten Buchenholz-Ligninen hergestellt und basieren auf der Derivatisierung bzw. Quervernetzung mit Acrylaten, Epoxiden, Phenolen und Isocyanaten, wobei bei gezielter Einstellung der Haftadhäsion und der Haftbindung ein hoher Anteil an Lignin angestrebt wird. Im Fokus der Untersuchungen steht deshalb auch der Einfluss des Lignins auf die adhäsive Wirkung. Die resultierenden Klebstoffsysteme werden über den Einbau von Ligninderivaten und die gezielte Auswahl weiterer Komponenten an die zu dispergierenden leitfähigen Polymere bzw. elektrisch leitfähigen Partikel adaptiert. Dadurch wird die spezifische, elektrische Leitfähigkeit der Klebstoffe einstellbar. Verfolgt wird dabei auch das technische Ziel den Klebstoff definiert, intrinsisch über den elektrischen Widerstand, aufzuheizen und auf diese Weise schnell und gezielt auszuhärten. Ein weiteres technisches Projektziel besteht in der gezielten Verschäumung der Harzkomponenten mittels Mikrowellentechnologie zu hochdämmenden, leichten Strukturelementen. Diese werden dann durch die leitfähigen adhäsiven Harze mit Deckschichten zu Sandwichelementen verbunden und elektrothermisch ausgehärtet. Weiterhin werden die elektrisch leitfähigen Harzsysteme zur Verklebung von Schaumelementen genutzt, um Freiformflächen für spezifische Anwendungen im architektonischen Umfeld zu generieren. Eine klassische thermische Aushärtung über Öfen ist auf Grund der sehr guten Wärmeisolation der Schäume schwierig und ökonomisch nicht sinnvoll, so das auch hier die besondere Innovation der elektrisch leitfähigen Harze für eine gezielte, lokal begrenzte Aushärtung zum Einsatz kommen wird.

ExtraLight - Extremer Leichtbau mit Kunststoff-Metall-Hybriden

Das Projekt "ExtraLight - Extremer Leichtbau mit Kunststoff-Metall-Hybriden" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Allod Werkstoff GmbH & Co. KG durchgeführt. 1. Vorhabenziel In diesem Teilprojekt soll ein elastisches Material entwickelt werden, welches gleichzeitig auf Polyamid und auch auf Metall haftet. Durch die flexible Verbindung von Polyamid und Metall soll auch der Thermal Missmatch der beiden Materialien weitgehend ausgeglichen werden. Gleichzeitig soll nach einer Lösung gesucht werden, dieses Material als Zwischenschicht in den laufenden Prozess einzubinden 2. Arbeitsplanung Die Firma Allod wird zunächst Material für die Erstellung von Prüfkörpern entwickeln und herstellen. Die Prüfkörperfertigung findet zum Teil bei Allod, aber auch bei Neue Materialien Fürth statt. Für die Materialentwicklung wird sowohl Polyamid aus dem Hause Albis benötigt, als auch Metallplatten der Firma Thyssen, bzw. behandelte Metallplatten aus dem Hause Trumph. Der Vorteil der Variante mit einer flexiblen Zwischenschicht gegenüber bisher bekannten Methoden mit Primer und mechanischer Verankerung ist ein geringerer Thermal Mismatch des Verbundsystems. Ebenfalls stellt dieses System weniger Anforderungen an die Arbeitssicherheit im Vergleich zu Systemen mit Primerauftrag.

Teilprojekt J

Das Projekt "Teilprojekt J" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Naturhaus Naturfarben GmbH durchgeführt. Entwicklung neuer innovativer Produkte für das Anwendungsgebiet Farben und Lacke, die Proteine als Bindemittel oder Additive enthalten. Nach Screening zur Verfügung gestellter, ggf. modifizierter Proteine hinsichtlich ihres grundsätzlichen Verhaltens in wässrigen und/oder nicht-wässrigen Lackformulierungen sollen aussichtsreiche Kandidaten weitergehenden Untersuchungen unterzogen werden hinsichtlich spezifischer Eigenschaftsmerkmale, die sie als potentielle neue Lackrohstoffe zu vermitteln in der Lage sind. Hierbei werden sowohl mögliche Verwendungen als Bindemittel als auch als Additive, z. B. zur Steuerung der Rheologie oder zur Verbesserung der Haftung, berücksichtigt. Die Prüfungen sollen schwerpunktmäßig auf Holz und mineralischen Untergründen im Benchmark mit bestehenden Systemen der Fa. Naturhaus erfolgen; andere sich ggf. herausstellende attraktive Anwendungsmöglichkeiten werden fallweise miteinbezogen bzw. im Verbund mit anderen interessierten Allianzpartnern weiter verfolgt. Zur Optimierung und Weiterentwicklung der innerhalb der Allianz zur Verfügung gestellten Proteine und Protein-Modifikate erfolgt ein kontinuierlicher Informationsaustausch mit den involvierten Allianzpartnern.

Teilprojekt 3

Das Projekt "Teilprojekt 3" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Poly-Chem AG durchgeführt. Ziel ist die Entwicklung und Herstellung erstklassiger, ligninhaltiger, adhärierender Polymerharze mit hoher elektrischer Leitfähigkeit. Diese werden aus chemisch modifizierten Ligninen hergestellt und basieren auf der Derivatisierung bzw. Quervernetzung mit Acrylaten, Epoxiden - und Isocyanaten, wobei bei gezielter Einstellung der Haftadhäsion und der Haftbindung ein hoher Anteil an Lignin angestrebt wird. Im Fokus der Untersuchungen steht deshalb auch der Lignineinfluß auf die adhäsive Wirkung. Die resultierenden Werkstoffsysteme werden über den Einbau von Ligninderivaten und die gezielte Auswahl weiterer aromatischer Komponenten an die zu dispergierenden leitfähige Polymere bzw. elektrisch leitfähigen Partikel adaptiert. Die so modifizierten Harze werden mittels Mikrowellentechnologie aufgeschäumt und mit Decklagen zu Sandwichelementen kraftschlüssig verbunden. Dabei spielt die Erzeugung von Freiformstrukturen mittels intrinsischen Schäumens bzw. die Verklebung von Schaumblöcken mit dem neu entwickelten adhärierenden Polymerharz unter elektrisch induzierter Aushärtung eine besondere Rolle. Beginnend im kleinskaligen Maßstab erfolgt die Herstellung ausgewählter Polymer-Harz-Komponenten auf Epoxid- und Acrylatbasis, in dessen Folge entsprechende Ligninderivate auf Acrlyat- und Epoxidbasis hergestellt, systematisch modifiziert und charakterisiert werden. Die resultierenden Eigenschaften dieser Produkte erfolgt u.a. via Gaschromatographie und elektrischer Leitfähigkeit.

Near IR sensitization of polymer/fullerene solar cells: controlling the morphology and transport in ternary blends

Das Projekt "Near IR sensitization of polymer/fullerene solar cells: controlling the morphology and transport in ternary blends" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Wuppertal, Fachgruppe Chemie und Biologie, Arbeitsgruppe Makromolekulare Chemie durchgeführt. The design and development of ternary bulk heterojunction (BHJ) composites requires the investigation of three separate aspects and fundamental topics of organic semiconductors and photovoltaics. 1. Synthesis: The project will start with available polymers for the transport matrix as well as for the sensitizers, and then quickly move over to novel polymers, customized for the purpose of near IR sensitizing, i.e. with various bandgap and smaller variations in the HOMO position. 2. Morphology: The morphology assessment and morphology control of ternary BHJ composites will be another challenge in this project. Polymers which are not completely miscible to each other (and that is the common situation) will show demixing in solution as well as in the solid state. Following Hildebrandt, polymers are miscible to each other if they have comparable intermolecular adhesion forces. Our access to understand and investigate the phase separation mechanisms in ternary systems will be based on an approach similar to Hansen theory. By assessing the solubility parameters for the individual components we investigate the Hansen sphere for a ternary composite. 3. Transport and Charge Transfer: Transport in binary BHJ composites is already a complex process. Within this project we will investigate the transport mechanisms in ternary composites. Specifically, we will explore suitable experimental methods which allow to distinguish between the role of the two polymer and their individual contributions to the hole transport. As important as transport is the charge generation process in the ternary blends. Time resolved pump-probe spectroscopy in the ns regime will be used to understand how the two polymers interact with each other. Most importantly, we want to clarify whether the two polymers may show direct charge transfer, energy transfer, or even have no electronic interactions.

Einfluss von Biofilmen auf die Mobilität von Kolloiden

Das Projekt "Einfluss von Biofilmen auf die Mobilität von Kolloiden" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Duisburg-Essen, Fachbereich Chemie, Biofilm Centre, Umweltmikrobiologie und Biotechnologie (UMB) - Arbeitsgebiet Aquatische Mikrobiologie durchgeführt. Beim Transport von Kolloiden durch den Untergrund spielen Biofilme eine wichtige Rolle, denn sie besiedeln die feste Phase. Aufgrund ihrer adhäsiven Eigenschaften ist zu erwarten, dass sie die Wechselwirkung der Kolloide mit dem Boden beeinflussen. Dies soll mit Versuchssäulen mit dem in der Vorbemerkung vereinbarten Material, einer FTIR-ATR-Durchflusszelle und anhand von Modell-Kolloiden untersucht werden. Dabei wird ein steriles mit einem unsterilen System verglichen. Als Test-Organismus wird ein stark mucoider Stamm von Peseudomonas aeruginosa verwendet. Im weiteren Verlauf wird ein isogener nichtmucoider Stamm von P. aeruginosa eingesetzt, um den Einfluss der extrazellulären polymeren Substanzen (EPS) selektiv zu erkennen. Die Rückhaltung der Kolloide wird kontinuierlich spektroskopisch im Zu- und Ablauf der Säulen verfolgt. Darüber hinaus wird das Säulenmaterial nach gegebenen Zeiten entnommen und der Biofilm wird mikrobiologisch und biochemisch analysiert. Die Verteilung der Kolloide innerhalb des Biofilms wird durch Untersuchung mit den confocalen Laser-Scanning-Mikroskop lokalisiert. Im weiteren Verlauf werden die Säulen mit Misch-Inokulaten von Boden-Mikroorganismen beimpft, außerdem wird der Einfluss von Trocknungs- und Starkregen-Ereignissen auf die Desorption der Kolloide simuliert. Die Experimente werden im kleinen Maßstab auch in einer FTIR-ATR-Durchflusszelle durchgeführt, in der zerstörungsfrei, on-line und in Echtzeit die Einflüsse der Kolloide auf die chemische Zusammensetzung des Biofilms erkannt werden können.

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