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2nd Life PLA

Das Projekt "2nd Life PLA" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von RWTH Aachen University, Institut für Kunststoffverarbeitung in Industrie und Handwerk durchgeführt. Polylactid (PLA), ein Kunststoff aus erneuerbaren Ressourcen, ist eine Alternative zu den fossilen Kunststoffen. Derzeit ist PLA nur in geringen Mengen verfügbar und hat demzufolge einen hohen Preis. Ein Forschungsprojekt des IKV beschäftigt sich daher damit die Recyclingfähigkeit von PLA zu bewerten. Ziel ist es, die Markteinführung von PLA zu vereinfachen und so eine ökologisch nachhaltige Produktion von Kunststoffverpackungen auch ökonomisch voranzubringen. Das IKV untersucht die Extrusion des Materials auf einer Flachfolienanlage. Durch mehrfache Extrusion wird untersucht, wie sich der Werkstoff bei häufiger Belastung verhält, die bei einem internen Recyclingkreislauf zu erwarten ist. Weitere Versuchsreihen sollen die für industrielle Anwendungen angestrebten Recyclingmethoden nachbilden. Z. B wird das Rezyklat mit unterschiedlichen Mengenanteilen Neuware gemischt und anschließend auf der Extrusionslinie verarbeitet. Um den Prozessschritt der Vortrocknung einzusparen, wird die Verarbeitung mit Schmelzeentgasung untersucht. Insbesondere bei der Produktion von Lebensmittelverpackungen ist der Kontakt zwischen Packgut und Rezyklat zu vermeiden. Dazu wird ein mehrschichtiger Folienverbund hergestellt, bei dem das Rezyklat lediglich in der mittleren Schicht eingesetzt wird.

P6

Das Projekt "P6" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Bayerisches Staatsministerium für Umwelt und Verbraucherschutz durchgeführt. Die Aufnahme, Verarbeitung und Weiterleitung optischer Informationen mit Hochleistungsmaterialien ist ein grundlegender Baustein für die moderne Kommunikationstechnologie. Allerdings ist die Ausgangsbasis der meisten verwendeten Materialien für die Optik nicht nachhaltig. Durch den Einsatz von Biopolymeren, die die Natur (z. B. der Gießkannenschwamm) als optische Materialien nutzt, sollen nach den Prinzipien der Bionik im Sinne der Bioökonomie neuartige Biopolymer-optische Fasern nachhaltig ohne fossile Rohstoffe hergestellt werden. Dazu sollen zunächst Cellulosenanokugeln hergestellt werden. Zusätzlich sollen Gele der ausgewählten Biopolymere zu Filmen und Filamenten verarbeitet werden. Biopolymerfilamente werden mit dem jeweiligen anderen Biopolymer beschichtet, um so Lichtwellenleiter herzustellen. Sowohl die eingesetzten Spinnenseidenproteine (P6) als auch die Cellulose (P7) können nach ihrer Nutzungsphase einfach wiederverwertet oder biologisch abgebaut werden. Im Gegensatz zu optischen Materialien aus Glas werden zudem bei der Herstellung keine hohen Temperaturen benötigt, wodurch auch wesentliche Energie- und damit Ressourceneinsparungen ermöglicht werden.

P7

Das Projekt "P7" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Bayerisches Staatsministerium für Umwelt und Verbraucherschutz durchgeführt. Die Aufnahme, Verarbeitung und Weiterleitung optischer Informationen mit Hochleistungsmaterialien ist ein grundlegender Baustein für die moderne Kommunikationstechnologie. Allerdings ist die Ausgangsbasis der meisten verwendeten Materialien für die Optik nicht nachhaltig. Durch den Einsatz von Biopolymeren, die die Natur (z. B. der Gießkannenschwamm) als optische Materialien nutzt, sollen nach den Prinzipien der Bionik im Sinne der Bioökonomie neuartige Biopolymer-optische Fasern nachhaltig ohne fossile Rohstoffe hergestellt werden. Dazu sollen zunächst Cellulosenanokugeln hergestellt werden. Zusätzlich sollen Gele der ausgewählten Biopolymere zu Filmen und Filamenten verarbeitet werden. Biopolymerfilamente werden mit dem jeweiligen anderen Biopolymer beschichtet, um so Lichtwellenleiter herzustellen. Sowohl die eingesetzten Spinnenseidenproteine (P6) als auch die Cellulose (P7) können nach ihrer Nutzungsphase einfach wiederverwertet oder biologisch abgebaut werden. Im Gegensatz zu optischen Materialien aus Glas werden zudem bei der Herstellung keine hohen Temperaturen benötigt, wodurch auch wesentliche Energie- und damit Ressourceneinsparungen ermöglicht werden.

Bio-Teilprojekt V / Teilprojekt Schleich

Das Projekt "Bio-Teilprojekt V / Teilprojekt Schleich" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Schleich GmbH durchgeführt. Das Ziel dieses Projekts ist die Entwicklung und Qualifizierung einer neuartigen Materialklasse von TPV, welche zu größer90 Prozent aus nachwachsenden Rohstoffen bestehen (kurz: Bio-TPV). Dadurch wäre es erstmals möglich, weiche Bauteile und Hart-Weich-Verbunde vollständig aus Kunststoffen zu fertigen, die überwiegend aus nachwachsenden Rohstoffen hergestellt wurden. AP 1: Festlegung der Ausgangsparameter - Beratung bei der Auswahl geeigneter Roh- und Zusatzstoffe sowie Definition der Materialparameter und produktspezifischen Anforderungen. AP 2: Vorversuche im Laborkneter - Begleitung hinsichtlich Anwendbarkeit der entstehenden Werkstoffe. AP 3: Compoundierung auf einem Doppelschneckenextruder - Begleitung hinsichtlich Anwendbarkeit der entstehenden Werkstoffe. AP 4: Variation der Rohstoffe - Festlegung der Anwendungsparameter für die Verarbeitung des TPV im Spritzguss. AP 5: Fertigung und Untersuchung von Demonstratoren - Sicherstellung der Anwendbarkeit durch Abmusterung des neuartigen TPV. AP 6: Ökoeffizienzanalyse - Schleich liefert Beiträge und Daten zur Analyse der Ökoeffizienz. AP 7: Abschlussbericht - Beiträge zu Berichten.

Bio-Teilprojekt V / Teilprojekt SKZ

Das Projekt "Bio-Teilprojekt V / Teilprojekt SKZ" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von SKZ - KFE gGmbH durchgeführt. Das Ziel dieses Projekts ist die Entwicklung einer neuartigen Materialklasse von TPV, welche zu größer90 Prozent aus nachwachsenden Rohstoffen bestehen (kurz: Bio-TPV). Dadurch wäre es erstmals möglich, Hart-Weich-Verbunde vollständig aus Kunststoffen zu fertigen, die überwiegend aus nachwachsenden Rohstoffen hergestellt wurden. AP 1: Festlegung der Ausgangsparameter - Recherche und Auswahl geeigneter Roh- und Zusatzstoffe sowie Definition der Materialparameter und produktspezifischen Anforderungen. AP 2: Vorversuche im Laborkneter - Begleitung der Versuche auf einem Laborkneter mit Basis-Rezeptur. Ableitung geeigneter Verfahrenskonzepte für einen reproduzierbaren Compoundierprozess. AP 3: Compoundierung auf einem Doppelschneckenextruder - In diesem Arbeitsschritt werden die Rezepturen und Aussagen zu den Verarbeitungsbedingungen aus Arbeitspaket 2 auf einen gleichlaufenden Doppelschneckenextruder im Technikumsmaßstab übertragen. AP 4: Variation der Rohstoffe - Optimierung des Compounds durch Additive und andere Rohstoffe. Festlegung der Anwendungsparameter für die Verarbeitung des TPV im Spritzguss. AP 5: Fertigung und Untersuchung von Demonstratoren. AP 6: Ökoeffizienzanalyse. AP 7: Abschlussbericht

Teilprojekt B

Das Projekt "Teilprojekt B" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von TECNARO Gesellschaft zur industriellen Anwendung nachwachsender Rohstoffe mbH durchgeführt. Bagasse fällt als Neben- bzw. Abfallprodukt bei der Zuckergewinnung aus Zuckerrohr an. Um aus diesem Produktstrom einen Mehrwert zu generieren, soll die Bagasse durch chemische oder enzymatische Modifizierung (Veresterungen) in ein Material umgewandelt werden, welches sich im Extruder und durch Spritzguss thermoplastisch verarbeiten lässt. Weiterhin sollen bestimmte Fraktionen der Bagasse als Füllstoff und Verstärkungsmaterial in biobasierten Kunststoffen wie z.B. Bio-PE, PLA, etc. und insbesondere in den im Projekt neu entwickelten Bagasse-Estern eingesetzt werden. In dem Projekt sind zwei Partner aus Deutschland und vier aus Brasilien beteiligt. Das Ausgangsmaterial, die Zuckerrohrbagasse, wird von brasilianischer Seite einerseits in nativer Form und andererseits fraktioniert zur Verfügung gestellt. Diese Rohstoffe werden am Fraunhofer IAP durch Veresterungen chemisch modifiziert. Parallel dazu findet eine enzymatische Veresterung (Unicamp) statt. IAP und Tecnaro werden beide resultierende Ester charakterisieren, verarbeiten und daraus in komplementärer Arbeitsteilung thermoplastisch verarbeitbare Biopolymer-Compounds entwickeln. Neben dem Einsatz der chemisch bzw. enzymatisch modifizierten Rohstoffe werden weitere Bagassefraktionen als Verstärkungskomponente in Biopolymersystemen eingesetzt. Im Anschluss werden von TECNARO auf Basis der neuen Bagassematerialien ggf. in Zusammenarbeit mit Pilotkunden Demonstrator-Bauteile gefertigt.

Teilprojekt A

Das Projekt "Teilprojekt A" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung durchgeführt. Bagasse fällt als Neben- bzw. Abfallprodukt bei der Zuckergewinnung aus Zuckerrohr an. Um aus diesem Produktstrom einen Mehrwert zu generieren, soll die Bagasse durch chemische oder enzymatische Modifizierung (Veresterungen) in ein Material umgewandelt werden, welches sich im Extruder und durch Spritzguss thermoplastisch verarbeiten lässt. Weiterhin sollen bestimmte Fraktionen der Bagasse als Füllstoff und Verstärkungsmaterial in biobasierten Kunststoffen wie z.B. Bio-PE, PLA, etc. und insbesondere in den im Projekt neu entwickelten Bagasse-Estern eingesetzt werden. In dem Projekt sind zwei Partner aus Deutschland und drei aus Brasilien beteiligt. Das Ausgangsmaterial, die Zuckerrohrbagasse, wird von brasilianischer Seite einerseits in nativer Form und andererseits fraktioniert zur Verfügung gestellt. Diese Rohstoffe werden am Fraunhofer IAP durch Veresterungen chemisch modifiziert. Parallel dazu findet eine enzymatische Veresterung in Brasilien statt. IAP und Tecnaro werden beide resultierende Ester charakterisieren, verarbeiten und daraus in komplementärer Arbeitsteilung thermoplastisch verarbeitbare Biopolymer-Compounds entwickeln. Neben dem Einsatz der chemisch bzw. enzymatisch modifizierten Rohstoffe sollen weitere Bagassefraktionen als Verstärkungskomponente in Biopolymersystemen eingesetzt werden. Im Anschluss sollen von TECNARO auf Basis der neuen Bagassematerialien ggf. in Zusammenarbeit mit Pilotkunden Demonstrator-Bauteile gefertigt werden.

Teilprojekt: FKuR Kunststoff GmbH

Das Projekt "Teilprojekt: FKuR Kunststoff GmbH" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von FKuR Kunststoff GmbH durchgeführt. Ziel des beantragten Projektes ist die Entwicklung eines neuen Biokunststoffes und einer daraus hergestellten Stegplatte für die Herstellung von Verpackungen. Derartige 'Kunststoffkartons' aus fossilen Rohstoffen werden bereits heute im Export südamerikanischer Produkte wie Blumen, Früchte oder Gemüse eingesetzt. Klassische Kartons aus Papierfasern, obgleich natürlich und nachhaltig, haben für diese Einsatzbereiche einige Nachteile, vor allem die Empfindlichkeit gegen Feuchtigkeit. Zunächst wird das Anforderungsprofil für den zu entwickelnden Biokunststoff ausgearbeitet. Dann werden auf dem Kneter mittels Additiven wie Koppler, Füllstoffe, Weichmacher und Schlägzähigkeitsmodifikatoren in einem iterativen Prozess verschiedene Biokunststoffblends entwickelt und charakterisiert. Neben den mechanischen Eigenschaften wird auch die biologische Abbaubarkeit untersucht. Mit den rheologischen Daten der erfolgversprechendsten Compounds und der Basispolymere werden die Compoundierung und die Kunststoffverarbeitung mittels Software simuliert. Anschließend erfolgt die Verarbeitung der ausgewählten Rezepturen auf einem Labordoppelschneckenextruder, wobei der Einfluss von Scherrate und Temperatur auf die Produkteigenschaften untersucht und die Rezeptur entsprechend dem Anforderungsprofil optimiert wird. Aus diesem Material werden erste Muster von Folien und spritzgegossenen Produkten hergestellt. Nach dem Scale-up auf eine industrielle Compoundieranlage werden ausreichende Mengen des Compounds hergestellt, um danach auf industriellen Anlagen Stegplatten und dünnwandige Spritzgussartikel als Demonstratoren zu produzieren. Daneben wird die Recyclingfähigkeit des Materials untersucht. Begleitet wird das Forschungsvorhaben von einer Ökoeffizienzanalyse.

Teilprojekt 4: Sozio-Ökonomie

Das Projekt "Teilprojekt 4: Sozio-Ökonomie" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fraunhofer-Institut für Bauphysik durchgeführt. Im April 2015 hat die Forschungsplattform 'BiNa', kurz für 'Neue Wege, Strategien, Geschäfts- und Kommunikationsmodelle für Biokunststoffe als Baustein einer Nachhaltigen Wirtschaft', ihre Tätigkeit aufgenommen. Die Arbeiten im Rahmen der Forschungsplattform werden im Frühjar 2018 fertig gestellt sein und haben das Ziel, den Informationsstand zu Biokunststoffen bei Produzenten, Verarbeitern, Anwendern und Verbrauchern zu verbessern und tragfähige Lösungen für ein nachhaltiges Wirtschaften mit Biokunststoffen zu entwickeln und zu prüfen. Hierbei steht die Bereitstellung von Grundlagen sowohl für eine sachgerechte Information der Öffentlichkeit als auch fundierte politische Entscheidungen im Vordergrund. Die Vernetzung mit kooperierenden Unternehmen sichert die Überprüfung der entwickelten Strategien und Methoden auf Praxistauglichkeit. Inhaltliche Schwerpunkte sind die Themenfelder Ökologie, Öffentliche Wahrnehmung und Kommunikation, Information und Verbraucher, Politische Rahmenbedingungen und Sozio-Ökonomie, in die die jeweilige Expertise der Kooperationspartner einfließt. Koordiniert wird die Forschungsplattform von Prof. Dr.-Ing. Hans-Josef Endres vom IfBB - Institut für Biokunststoffe und Bioverbundwerkstoffe der Hochschule Hannover (HsH). Neben der Koordination arbeitet das IfBB an den Themen ökologische Bewertung und politische Rahmenbedingungen für Biokunststoffe. Der Bundesdeutsche Arbeitskreis für Umweltbewusstes Management, kurz B.A.U.M. e.V., übernimmt die externe Projektkommunikation und die Organisation von Workshops und Projektveranstaltungen. Die Fakultät 'Medien, Information und Design' der HsH unter Prof. Dr. Wiebke Möhring arbeitet an der Erfassung der öffentlichen Wahrnehmung und Kommunikation des Themas Biokunststoffe aus den Perspektiven der Gesamtbevölkerung sowie beteiligter Akteure. Das Fraunhofer Institut für Bauphysik - Ganzheitliche Bilanzierung unter Dr.-Ing. Stefan Albrecht befasst sich mit der Analyse und Bewertung ökonomischer und sozialer Aspekte der Herstellung von Biokunststoffen von der Rohstoffgewinnung bis zum fertigen Kunststoff. Vorwissen, Einstellungen und Erfahrungen von Verbrauchern bezüglich der Biokunststoffe untersucht das Fachgebiet für Marketing und Management Nachwachsender Rohstoffe der Hochschule Weihenstephan-Triesdorf unter Prof. Dr. Klaus Menrad. Die Arbeiten am Institut für Werkzeugmaschinen und Fertigungstechnik der TU Braunschweig unter Prof. Dr.-Ing. Christoph Herrmann legen den Fokus auf Energie- und Ressourceneffizienz von Biokunststoffen in der Produktion. Begleitet wird BiNa durch einen Beirat bestehend aus dem Verband EuropeanBioplastics e.V. sowie dem WWF Deutschland. Das Vorhaben ist Teil des Förderschwerpunktes 'Sozial-ökologische Forschung' in der Förderinitiative 'Nachhaltiges Wirtschaften' des Bundesministeriums für Bildung und Forschung unter der Projektträgerschaft des DLR.

Teilprojekt 3

Das Projekt "Teilprojekt 3" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von GEA Westfalia Separator Group GmbH durchgeführt. Ziel ist es, ein technologisches Konzept zu entwickeln, das aus einer Kombination verschiedener integrierter Prozesse zur ganzheitlichen Nutzung mehrerer, verschiedenartiger Pflanzenrohstoffe besteht. Die integrierten Prozesse produzieren Energie, Chemikalien, Treibstoffe und Materialien für technische Anwendungen. Als Rohstoffe werden die Presssäfte der Ölpalme, Jatrophanuss und von Sweet Sorghum sowie alle Fruchtreste und die Bagasse eingesetzt. Folgende Zielprodukte und Anwendungsfelder sind zu nennen. Bernsteinsäure (für Hochleistungskunststoffe und grüne Lösungsmittel), Biodiesel (Biotreibstoff), Biogas (Erzeugung der Prozessenergie), Fasern und Proteine (biobasierter Materialien) sowie organischer Dünger (Rückführung der Nährstoffe auf Anbauflächen). Alle Prozeßschritte sollen in einer intelligenten Art und Weise verknüpft werden. Somit wird eine vollständige Nutzung der Pflanzenrohstoffe erreicht. Es wird Gebrauch gemacht von innovativer Bio- und Maschinentechnologie sowie von biokompatibler Chemie. Typische abfallerzeugende chemische Prozesschritte werden durch neuartige enzymatische und fermentative Prozessschritte ersetzt. Toxische und nicht bioabbaubare Chemikalien werden nicht eingesetzt. Das Resultat wird eine Abschätzung der Machbarkeit in Bezug auf technische, ökonomische, ökologische und soziale Aspekte sein. Dieses Projekt fußt auf einschlägiger Erfahrung und auf Kenntnissen mehrerer Forschungs-und Industriepartner in Deutschland.

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