Das Projekt "Feste Fahrbahn (FF) aus recycelten Kunststoffen zur Substitution von ressourcen- und energieintensivem Beton für eine innovative und nachhaltige Eisenbahninfrastruktur im Sinne der Circular Economy, Teilvorhaben: Wirtschaftlichkeitsanalyse, Produktionsplan, Prototypen-Herstellung" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Wirtschaft und Energie. Es wird/wurde ausgeführt durch: RECON-T Recycling-Energy-Consulting-Trading GmbH.Der Schotteroberbau im Bahnbau kommt durch gesteigerte Achslasten (bis 22,50 t) und höhere Geschwindigkeiten (bis 330 km/h) an Belastungsgrenzen. Aus diesem Grund wird seit ca. 20 Jahren für Schnellfahrstrecken die 'Feste Fahrbahn' im Netz der DB AG eingesetzt. Ziel war vor allem der sichere Einsatz auf Strecken mit hohen Geschwindigkeiten. Nachhaltigkeitsaspekte spielten damals keine Rolle. In Deutschland geht man weiterhin davon aus, dass die Feste Fahrbahn in der aktuellen Form aus Beton und Asphalt bei hohen Belastungen einzusetzen ist. Allerdings bringt sie aus heutiger Sicht Probleme mit sich. Durch den Einsatz dieser Platten kommt es zu einem umfangreich gesteigerten Ressourceneinsatz von Beton bzw. Asphalt. Zudem wird eine hydraulisch gebundene Tragschicht (HGT) als Untergrundverbesserung zwingend notwendig. Dabei entstehen unter anderem drei wesentliche Probleme: 1. Extrem erhöhter Ressourcenverbrauch im Vergleich zu Oberbau aus Natursteinschotter, 2. Extrem kurze Nutzungsdauern durch deutlich erhöhte Steifigkeit im Vergleich zu Schotteroberbau und damit verbundenen Zwangskräften und Setzungsrissen und 3. Deutlich erhöhte Schall- und Vibrationsemissionen durch eine höhere Steifigkeit und Oberflächenglätte der Platte im Gegensatz zu unregelmäßigem Natursteinschotter. Ziel des industriellen Forschungsprojektes ist es, Forschungen zu einer Festen Fahrbahn aus recycelten Kunststoffen durchzuführen, um zu eruieren, ob dadurch u.a. die erwähnten Probleme in Hinblick auf die ressourcentechnischen, klimatischen und baulichen Aspekte im Sinne der Circular Economy gemindert bzw. gelöst werden können. Hierbei soll durch die Kooperation der Verbundpartner TU Berlin und RECON-T GmbH besonders auch in Hinblick auf die genehmigungsrechtliche Komplexität neuer Bahnprodukte ein ganzheitlicher Lösungsansatz eruiert werden. Das Projekt soll mit der Herstellung eines Prototypens abschließen.
Das Projekt "Oekologische Verwertung von Alt- und Restholz bei der Asphaltherstellung als regenerativen Energietraeger" wird/wurde ausgeführt durch: Universität Kassel, Fachgebiet Abfalltechnik.Eine Verbesserung der Erfassungs- und Verwertungsquoten fuer Alt- und Restholz sowie eine Minimierung des Transportaufwandes soll durch den Einsatz in dezentralen Verbrennungsanlagen ermoeglicht werden. Zur Asphaltherstellung werden enorme Mengen an Energie benoetigt, fuer die momentan die fossilen Energietraeger Oel und Gas eingesetzt werden. Diese Energie liesse sich aber prinzipiell mit dem nachwachsenden CO2-neutralen Energietraeger Holz abdecken. Die in der BRD flaechendeckend verbreiteten ca. 850 Asphaltmischanlagen stellen somit ein potential an dezentralen Alt- bzw. Restholzverbrennungsanlagen dar. Des weiteren besteht durch eine ergaenzende Verwertung der Holzasche als Fuellmaterial in der Asphaltproduktion die Moeglichkeit zur Schliessung des Verwertungskreislaufs. In diesem Projekt soll dieser bislang nicht beschrittene Verwertungsweg durch gezielte Zusammenstellung und Aufarbeitung vorhandenen Wissens und durch unterstuetzende Untersuchungen verifiziert werden.
Das Projekt "Smarte Bausysteme durch Rekombination von Materialien, Hamburg, Teilvorhaben: Breuer Nachrichtentechnik GmbH" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Digitales und Verkehr. Es wird/wurde ausgeführt durch: BREUER Nachrichtentechnik GmbH.
Das Projekt "Smarte Bausysteme durch Rekombination von Materialien, Hamburg, Teilvorhaben: HafenCity Universität Hamburg" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Digitales und Verkehr. Es wird/wurde ausgeführt durch: HafenCity Universität Hamburg.
Das Projekt "Hydraulische Stabilität, Schädigungsprozesse und Vermeidungsstrategien bei Küstenschutzwerken an Kontakt- und Übergangsstellen; Leitantrag, Vorhaben: Schadensmechanismen infolge von Überströmprozessen" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Forschung, Technologie und Raumfahrt. Es wird/wurde ausgeführt durch: RWTH Aachen University, Lehrstuhl und Institut für Wasserbau und Wasserwirtschaft.
Das Projekt "Hydraulische Stabilität, Schädigungsprozesse und Vermeidungsstrategien bei Küstenschutzwerken an Kontakt- und Übergangsstellen; Leitantrag" wird/wurde ausgeführt durch: RWTH Aachen University, Lehrstuhl und Institut für Wasserbau und Wasserwirtschaft.
Das Projekt "Priority program (SPP) 1897: Calm, Smooth and Smart - Novel Approaches for Influencing Vibrations by Means of Deliberately Introduced Dissipation, Granulare Mischungen mit maßgeschneiderten Dämpfungseigenschaften" wird/wurde gefördert durch: Deutsche Forschungsgemeinschaft. Es wird/wurde ausgeführt durch: Universität Stuttgart, Institut für Mechanik (Bauwesen), Lehrstuhl II (Kontinuumsmechanik).Lärm und unkontrollierte Vibrationen sind in vielen industriellen und geotechnischen Anwendungen problematisch. Akustische Wellen auf Straßen und Schiene, oder verursacht durch Erdbeben, pflanzen sich durch die typischerweise granularen Strukturen im Boden, in Beton, oder in Asphalt mit einer ganz eigenen Charakteristik fort, wobei das Material die Geschwindigkeit, die Dämpfung und den Frequenzbereich der transmittierten Wellen beeinflusst. In unserem innovativen Projekt wollen wir granulare Materialien in 'granulare Dämpfer' verwandeln indem wir sowohl Teilcheneigenschaften als auch die Mischungszusammensetzung der weichen bzw. steifen Teilchen einer granularen Mischung in weiten Bereichen variieren. Das Ziel ist, effektive Materialeigenschaften wie Dämpfung oder Dispersion zu optimieren, und Frequenzfilterung durch Bandlücken optimal auszunutzen. Um dieses Ziel zu erreichen werden wir das Projekt von zwei Seiten aufrollen: Einerseits werden wir physikalische Experimente durchführen in denen wir Materialien mit unterschiedlichsten dämpfenden und elastischen Eigenschaften in allen Mischverhältnissen kombinieren. Andererseits werden wir dazu komplementär auch direkte Teilchen-Simulationen (DEM) durchführen um die mikromechanischen Mechanismen abzubilden und die effektiven Eigenschaften der Mischung quantitativ zu modellieren und zu verstehen. Nach sorgfältigster Analyse werden sowohl die experimentellen als auch die numerischen Daten dazu verwendet um ein stochastisches makroskopisches Modell weiterzuentwickeln das den Transport von Energie zwischen verschiedenen Frequenzbändern mit einer Master-Gleichung beschreibt. Dies kann schlussendlich dazu verwendet werden um in vielen Anwendungen neue, bessere Materialeigenschaften zu erzielen. Vorarbeiten: In den letzten Jahren habe wir bereits Wellenausbreitung und Dämpfung in granularen Mischungen von weichen und harten Teilchen unter verschiedenen hydrostatischen Kompressionsdrücken untersucht. Bisher konzentrierten wir uns auf mono-disperse Glas-Gummi Mischungen um das Zusammenspiel von Komposition und Spannungszustand zu verstehen. Ein überraschendes Ergebnis ist dabei, dass wir leichtere Packungen mit 15-20% Gummi herstellen konnten die bessere elastische und viel bessere Dämpfungseigenschaften hatten. Arbeitsplan: Zuerst wollen wir den kombinierten Einfluss von verschieden großen weichen und harten Teilchen in Mischungen untersuchen. Nach sorgfältiger Analyse im Frequenz-Raum werden wir die komplexe Wechselwirkung zwischen Teilchen- und System-Eigenschaften, sowie zwischen Energie-Absorption und -Propagation benutzen um ein stochastisches Model reduzierter Ordnung zu formulieren, das die Fortpflanzung von Wellen für alle Frequenzen in Raum und Zeit vorhersagen kann. Innovativ ist, dass wir nicht nur die niedrigeren Eigenfrequenzen modellieren, sondern alle Frequenzen, da insbesondere die hohen Frequenzen am wichtigsten für die Dämpfungseigenschaften in der Anwendung sind.
Das Projekt "Oekologische Verwertung von Feinschlacke aus Abfallverbrennungsanlagen im Asphaltstrassenbau" wird/wurde ausgeführt durch: Universität Kassel, Fachgebiet Abfalltechnik.Muellverbrennungsschlacke dient bereits seit den siebziger Jahren als Baumaterial im Wegebau. Die Einsatzmoeglichkeiten werden durch die mangelnde Festigkeit sowie die unzureichende Frostsicherheit des Materials bestimmt. Zur Verbesserung der Produktqualitaet und zur Einhaltung von Verarbeitungsvorschriften wird daher die Absiebung des Feinanteiles der Schlacken notwendig. Diese Feinschlacke muss derzeit groesstenteils deponiert werden, da zu hohe Eluatwerte einer umweltoffenen Verwendung entgegenstehen. Bei der Asphaltherstellung wird bislang Kalksteinmehl und Natursand zugesetzt. Diese beiden Fraktionen lassen sich durch Feinschlacke teilweise substituieren. Die Nutzung der Feinschlacke im Asphaltstrassenbau stellt zudem eine elutionsverhindernde Verwertung dar, da das Material nach der Umhuellung mit Bitumen hydrophobe Eigenschaften besitzt. Mit dem Forschungsvorhaben soll gezeigt werden, dass es oekologisch vorteilhaft ist, den Feinanteil der Muellverbrennungsschlacke umweltgeschuetzt im Asphaltstrassenbau zu verwerten.
Das Projekt "Modellversuch Hochwasserrückhaltebecken Bärenstein" wird/wurde gefördert durch: Landestalsperrenverwaltung des Freistaates Sachsen, Betrieb Oberes Elbtal. Es wird/wurde ausgeführt durch: Technische Universität Dresden, Institut für Wasserbau und Technische Hydromechanik.Im Rahmen des Hochwasserschutzkonzeptes Nr. 5 (Verbesserung des Hochwasserschutzniveaus im Müglitztal) beabsichtigt der Betrieb Oberes Elbtal der Landestalsperrenverwaltung des Freistaates Sachsen die Errichtung eines ökologisch durchgängigen Hochwasserrückhaltebeckens (HRB). Im Osterzgebirge, ungefähr 5,0 km südlich der Ortslage Glashütte, wird dazu ein begrünter Steinschüttdamm mit Asphaltkerndichtung geplant, welcher die Biela im Hochwasserfall noch oberhalb der Mündung in die Müglitz stauen soll. Im Modellversuch sollen zwei Anlagenteile auf ihre hydraulische Leistungs- und Funktionsfähigkeit getestet werden, der Gewässerdurchlass sowie die Hochwasserentlastungsanlage (HWE). Zur Durchleitung der Biela dient ein (b x h) 4,0 x 4,5 m, mit natürlichem Sohlsubstrat versehener Durchlass, der im Hochwasserfall verschlossen werden kann. Während eines Hochwasserereignisses wird stattdessen das Wasser über eine Bypassleitung mit integrierter Gegenstromtoskammer in Dammmitte abgeführt und über ein Wehr wieder in den Gewässerdurchlass eingeleitet. Der Abfluss der Bypassleitung wird über zwei parallel angeordnete Betriebsschützen geregelt. Im Modellversuch (Teilmodell 1) wird die im Damminneren angeordnete Gegenstromtoskammer im Maßstab 1:12 nachgebildet, untersucht und optimiert. Das Teilmodell 2 ist eine im Maßstab 1:20 verkleinerte Nachbildung der geplanten HWE, einer einseitig angeströmten Hangseitenentlastung, bestehend aus dem Einlaufbauwerk, der Sammel-, Übergangs- und Schussrinne, dem räumlichen Tosbecken sowie dem Unterwasserbereich.
Das Projekt "Experimentelle und theoretische Untersuchungen zur Wechselwirkung zwischen der Karbonatlösung und dem Durchlässigkeits- und Setzungsverhalten in mineralischen Deponiedichtungsmaterialien bei Sickerwassereinwirkung unter Auflast" wird/wurde gefördert durch: Deutsche Forschungsgemeinschaft. Es wird/wurde ausgeführt durch: Universität Tübingen, Geowissenschaftliche Fakultät, Institut für Mineralogie, Petrologie und Geochemie.Die mineralische Dichtung stellt eine unverzichtbare Komponente einer Kombinationsdichtung gemäß TA Siedlungsabfall oder gemäß der bauaufsichtlichen Zulassung des Deutschen Instituts für Bautechnik mit Asphaltbeton dar. Ihr Karbonatgehalt ist nach TA Siedlungsabfall auf 15 Prozent beschränkt. Dahinter steht die Befürchtung, dass saure Sickerwässer die Karbonate lösen und sich daraus unzulässige Setzungen und eine Beeinträchtigung der Dichtewirkung ergeben. Vorversuche zeigen, dass bei einer Auflast von 40 kN/m2 auch nach signifikanter Karbonatlösung und Setzungen über 20 Monate hinweg die Durchlässigkeit eines mineralischen Dichtungsmaterials mit ehemals ca. 35 Gewichtsprozent Karbonat im Bereich von 10 10m/s bleibt, was im Widerspruch zu anderen Vorversuchen ohne Auflast steht. Ziel des Forschungsvorhabens ist es, dieses Phänomen unter Variation des Versuchsmaterials, der Auflast und des Perkolates sowohl unter geochemischen als auch unter bodenmechanischen Gesichtspunkten zu untersuchen, um die Berechtigung der Vorschrift in der TA Siedlungsabfall zu überprüfen und gegebenenfalls eine wissenschaftlich abgesicherte Änderung vorzuschlagen.
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