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Dendrom - Vergleich von Technologien zur Herstellung von Flüssigtreibstoff aus Biomasse

Das Projekt "Dendrom - Vergleich von Technologien zur Herstellung von Flüssigtreibstoff aus Biomasse" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Dresden, Institut für Thermodynamik und Technische Gebäudeausrüstung, Professur für Wärme- und Stoffübertragung durchgeführt. Im Projekt wird eine geeignete Methode zum Vergleich sehr verschiedenartiger Energietechnologien erarbeitet und anhand des Vergleichs von BtL-Technogien erprobt.

Teilvorhaben 1: Entwicklung eines Bio-Gerätebenzins mit dem Ziel einer Markteinführung

Das Projekt "Teilvorhaben 1: Entwicklung eines Bio-Gerätebenzins mit dem Ziel einer Markteinführung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von MOT Forschungs- und Entwicklungsgesellschaft für Motorentechnik, Optik und Thermodynamik mbH durchgeführt. Schwerpunkt dieses Forschungsprojektes ist die Entwicklung von maßgeschneiderten Bio-Gerätebenzinen speziell für den Einsatz in Kleinmotoren, wie z.B. in handgeführten Arbeitsgeräten. Die Bio-Gerätebenzine sollen dabei bis zu 100% auf der Basis nachwachsender Rohstoffe erzeugt werden können. Überdies sollen Emissionsuntersuchungen beim Einsatz der entwickelten Kraftstoffformulierungen in Kleinmotoren durchgeführt und technologische Innovationspotenziale, wie etwa eine Reduktion der Emissionen, herausgearbeitet werden, die sich z.B. durch eine Erweiterung der Brenngrenzen oder höhere Klopffestigkeit sowie geringere Selbstentflammungsneigung ergeben. Ziel ist die Markteinführung eines solchen Biokraftstoffes für Kleinmotoren. Zur Erreichung des geplanten Vorhabenzieles werden die einzelnen Paket (AP) mit entsprechender zeitlicher und persönlicher Zuordnung gegliedert: AP1: Projektmanagement-Projekt Steuerung und Koordination der einzelnen Projektpartner; AP2: Herstellung von Alkylatbenzinen aus Bioolefinen; AP3: Motorische Basisuntersuchungen; AP3: Motorische Untersuchung der Biokraftstoffe; AP5: Kraftstoffanalytik und Kraftstoffformulierung; AP6: Auswahl Kraftstoff Formulierung und ökonomische Betrachtung.

Cracken - Screening von biogenen Abfallsubstanzen zur Umwandlung in Benzin- und Dieselkraftstoffen durch katalytisches Cracken

Das Projekt "Cracken - Screening von biogenen Abfallsubstanzen zur Umwandlung in Benzin- und Dieselkraftstoffen durch katalytisches Cracken" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik UMSICHT durchgeführt. Thema: Mittelfristig ist es notwendig, realisierbare Biokraftstofftechnologien einzuführen, die das Spektrum möglicher Einsatzstoffe gegenüber der Biodiesel- und Bioethanolherstellung erweitern. In diesem Projekt sollen bisher nicht zur Kraftstoffherstellung genutzte Reststoffe und Koppelprodukte der technischen Pflanzenölnutzung für dieses Anwendungsfeld erschlossen werden. Ziele: Ziel des Vorhabens ist die Entwicklung von Verfahren zur Konversion verschiedener ölpflanzenstämmiger Rest- und Abfallstoffe in biogene, flüssige Treibstoffe. Die neuen Treibstoffe sollen gemeinsam mit lignozellulosestämmigen BTL-Kraftstoffen das Produktspektrum verfügbarer Biokraftstoffe erweitern. Darüber hinaus sollen erste Untersuchungen zur gezielten Konversion in gasförmige Kohlenwasserstoffe durchgeführt werden. Insgesamt zielt die Forschungsarbeit darauf ab, das katalytische Cracken zu einem Standbein einer bundesweiten, nachhaltigen und tragfähigen Biomassestrategie auszubauen. Maßnahmen: Das katalytische Cracken an mikro- und mesoporösen Katalysatoren ist ein Verfahrensansatz zur direkten Umwandlung pflanzlicher und tierischer Fette und Öle sowie ihrer Derivate in sauerstofffreie Kohlenwasserstoffgemische. Die Arbeiten dieses Projektes basieren auf dem in 12 europäischen Staaten patentierten 'greasoline®'-Verfahren zur Erzeugung von Diesel- und Benzinkraftstoffen durch katalytisches Cracken mit Aktivkohle als Katalysator. In einem ersten Schritt werden aus Ölpflanzen und tierischen Reststoffen stammende Fette und Öle sowie deren Koppelprodukte hinsichtlich ihrer Eignung für die Konversion in biogene, flüssige Treibstoffe und gasförmige Kohlenwasserstoffe untersucht. Für die aussichtsreichsten Stoffe werden dann im Labormaßstab angepasste Konversionsverfahren entwickelt. Die Konversion ausgewählter Einsatzstofffraktionen sollen abschließend im Technikumsmaßstab (Zufuhr ca. 3 Liter pro Stunde) zur Vorbereitung künftiger Produktionsanlagen untersucht werden. Die flüssigen Produkte sollen in ihrer chemischen Zusammensetzung handelsüblichem Benzin- und Dieselkraftstoff aus fossilen Quellen weitgehend entsprechen.

IngenieurNachwuchs2012: Einfluss von Bioanteilen und heterogenen Kraftstoffgemischen auf das tribologische Verhalten von C-basierten Dünnschicht- und Verschleißsystemen (BiokraftTriC)

Das Projekt "IngenieurNachwuchs2012: Einfluss von Bioanteilen und heterogenen Kraftstoffgemischen auf das tribologische Verhalten von C-basierten Dünnschicht- und Verschleißsystemen (BiokraftTriC)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fachhochschule Schmalkalden, Fachbereich Maschinenbau durchgeführt. Vorhabensziel: Das Gesamtziel des Vorhabens besteht in der nachhaltigen Verbesserung des Reibungs- und Verschleißverhaltens C-basierter Dünnschichtsysteme für energie- und ressourcen-effiziente automobile Anwendungen. Von höchster Präsenz ist die Nutzung steigender Anteile aggressiv wirkender Biokraftstoffe sowie zunehmender Temperaturen, z.B. im Kraftstoffeinspritzsystem. C-basierte Dünnschichten, wie DLC (diamond-like carbon) sind ausschlaggebend für die Funktion von automotiven Systemen. Um Wirkungsgrade zu verbessern, umweltschonende Minimierung des Kraftstoffverbrauchs umzusetzen und Einsatzgrenzen zu brechen, ist deren strukturelle Anpassung entscheidend. Arbeitsplanung: Zuerst werden Verschleißmechanismen von undotierten a-C:h-Schichten unter praxisrelevanten tribo-korrosiven Biokraftstoffen und Temperaturen geprüft. Die Eigenschaften von dotierten a-C:H, a-C:H:Si und a-C:H:N sollen im zweiten Schritt miteinander verglichen und Entwicklungsperspektiven aufgezeigt werden. Zudem ist geplant, den Kraftstoffen spezielle Additive und Ionen zu zugegeben und deren Einfluss auf das Reibungs- und Verschleißverhalten sowie den Aufbau des Transferfilmes zu ermitteln. Schließlich sollen Tribosysteme (DLC-Schicht, Gegenkörper, ggfs. Additiv) empfohlen werden, die am besten für Anwendungen in Biodiesel und/oder Benzin mit Anteilen an Bio-Kraftstoffen geeignet sind.

Teilvorhaben 2: Herstellung biogener Kraftstoffe

Das Projekt "Teilvorhaben 2: Herstellung biogener Kraftstoffe" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Karlsruher Institut für Technologie (KIT), Sondervermögen Großforschung, Institut für Katalyseforschung und -technologie durchgeführt. Ziel des Forschungsvorhabens ist die Entwicklung von maßgeschneiderten Gerätebenzinen speziell für den Einsatz in Kleinmotoren. Diese sollen bis zu 100% auf Basis nachwachsender Rohstoffe erzeugt werden und ein deutliches Innovationspotenzial, wie z.B. die Reduktion von Emissionen und Kraftstoffverbrauch, aufweisen. Mit Hinblick auf ihre Marktfähigkeit sollen akzeptable Produktionskosten, hohe Verfügbarkeit und eine sichere Handhabung gewährleistet sein. Im ersten Schritt werden anhand motorischer Basisuntersuchungen mit gängigen Kraftstoffen (Superbenzin, Gerätebenzine, Alkohol-Kraftstoffe, etc.) die chemisch-physikalischen Anforderungen an optimale Kraftstoffe definiert. Parallel hierzu werden biobasierte Kraftstoffe bzw. Kraftstoffkomponenten hergestellt. Am IKFT werden hierzu zwei Ansätze verfolgt: Die Herstellung von C2+-Alkoholen, insbesondere Butanol, und die Herstellung von Alkylatbenzinen aus biomassebasierten Olefinen. Durch Laboranalysen der biobasierten Kraftstoffe werden im Abgleich mit den definierten Anforderungen maßgeschneiderte Gerätebenzin-Formulierungen identifiziert. Diese werden einerseits in motorischen Untersuchungen überprüft und andererseits auf ihre Werkstoffverträglichkeit (Motor und Peripherie) und Mischbarkeit mit Motorölen hin beurteilt. Abschließend werden die biobasierten Gerätebenzin-Formulierungen bezüglich ihrer ökologischen, motorischen und wirtschaftlichen Eignung für den Markt bewertet.

Teilvorhaben 3: Motorische Untersuchungen

Das Projekt "Teilvorhaben 3: Motorische Untersuchungen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Hochschule Karlsruhe - Technik und Wirtschaft, Institut für Angewandte Forschung durchgeführt. Ziel dieses Forschungsprojektes ist die Entwicklung von maßgeschneiderten Bio-Geräte-Benzinen speziell für den Einsatz in Kleinmotoren, wie z.B. handgeführten Arbeitsgeräten. Die Bio-Gerätebenzine sollen dabei bis zu 100% auf der Basis nachwachsender Rohstoffe erzeugt werden können. Ziel ist die Markteinführung eines solchen Biokraftstoffes für Kleinmotoren. Überdies sollen Emissionsuntersuchungen beim Einsatz der entwickelten Kraftstoffformulierungen in Kleinmotoren durchgeführt und technologische Innovationspotenziale, wie etwa eine Reduktion der Emissionen, herausgearbeitet werden, die sich z.B. durch eine Erweiterung der Brenngrenzen oder höhere Klopffestigkeit sowie geringere Selbstentflammungsneigung ergeben. Zur Erreichung des geplanten Vorhabensziels werden die einzelnen Arbeitspakete (AP) mit entsprechender zeitlicher und personeller Zuordnung gegliedert: AP1: Projektmanagement-Projektsteuerung und Koordination der einzelnen Projektpartner; AP2: Herstellung von Alkylatbenzinen aus Bioolefinen; AP3: Motorische Basisuntersuchungen; AP4: Motorische Untersuchung der Biokraftstoffe; AP5: Kraftstoffanalytik und Kraftstoffformulierung; AP6: Auswahl Kraftstoffformulierung und ökonomische Betrachtung.

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