Das Projekt "WIR! - rECOmine - MindMontan" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Bergakademie Freiberg, Institut für Biowissenschaften durchgeführt. Ziel des Vorhabens MindMontan ist es durch innovative Technologien die Auswirkungen des Bergbaus auf die Umwelt sowohl regional als global zu reduzieren, regionale Strukturen auszubauen, gesellschaftliche Konflikte zu minimieren und die soziale Entwicklung durch aktive Ein-bindung der Öffentlichkeit zu stärken. Unter Einsatz neuartiger Wasserbehandlungsverfahren sollen die am Standort der Spülhalde Hammerberg in Freiberg anfallenden, schadstoffhaltigen Sickerwässer kostengünstig und langfristig aufbereitet, der Rohstoff Wasser in einen ökologisch und chemisch guten Zustand versetzt und damit die Umgebung dekontaminiert werden. Der geplante modulare Aufbau der Wasserbehandlungsanlage, bestehend aus chemischen und biologischen Verfahren, soll einen Übertrag auf ähnliche, bergbaubeeinflusste Standorte weltweit erlauben und somit auf dem Weltmarkt konkurrenzfähig sein. Durch Integration eines Solarmoduls (gestiftet von der Firma Meyer Burger, Freiberg) zur unabhängigen Energiegewinnung für den Betrieb der Anlage wird das nachhaltige und innovative Konzept der Technologie weiterhin gestärkt. Durch Entwicklung und Erprobung des Verfahrens im Pilotmaßstab am Standort Hammerberg und unter Einbeziehung von Behörden soll die wirtschaftliche und soziale Entwicklung in der Region gestärkt werden. Gleichzeitig soll mit diesem Vorhaben ein wichtiger Schritt zum Erreichen der in der EU-Wasserrahmenrichtlinie (EU-WRRL) vorgegebenen Ziele und der Umsetzung der dafür notwendigen Maßnahmen getätigt werden. Der geplante Verlauf und die Ergebnisse des Vorhabens sollen öffentlichkeitswirksam aufbereitet und im aktiven Austausch mit Bürgern und der breiten Öffentlichkeit zur Stärkung der Montanregion Erzgebirge als Weltkulturerbe verwendet werden.
Das Projekt "Teilvorhaben: Integration des Verfahrens in bestehende Anlagen und Konzepte" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von PlanET Biogastechnik GmbH durchgeführt. Wasserstoff spielt eine entscheidende Rolle in Bezug auf die angestrebte Energiewende. Im Forschungsprojekt SolidScore wird mit Hilfe der innovativen Biowasserstofftechnologie das vorhandene Spektrum der bisher zur biologischen Wasserstofferzeugung genutzten wässrigen Ausgangssubstrate erweitert. Vor diesem Hintergrund wird untersucht, inwieweit sich Reststoffe, wie zum Beispiel Bioabfälle und landwirtschaftliche bzw. pflanzliche Reststoffe, mit einem Trockenrückstand (TR) größer als 10 % eignen. Das grundlegende Prinzip ist die dunkle Fermentation. Herkömmliche Verfahren wie die Hochtemperatur-Elektrolyse oder die Dampfreformierung sind sehr energieintensiv und verwenden zumeist fossile Brennstoffe. Die biologische Wasserstofferzeugung mit Rest- und Abfallstoffen ist klimafreundlich und CO2-neutral. Im Vergleich zu den anderen biologischen Verfahren zur Wasserstofferzeugung ist die dunkle Fermentation technologisch am weitesten fortgeschritten. Es ist ein anaerobes Verfahren, bei dem organische Substrate unter Abwesenheit von Licht zu Wasserstoff (H2) und Kohlenstoffdioxid (CO2) sowie flüchtigen organischen Säuren (FOS) abgebaut werden. Versuche zeigten, dass vor allem Abwasser aus der Nahrungsmittelindustrie für die Biowasserstofferzeugung geeignet sind. Gleichzeitig konnten aber auch Limitierungen der einsetzbaren Substrate aufgezeigt werden. Das Projekt SolidScore hat das Ziel, das Reststoffspektrum der verwendbaren Substrate und somit die Einsetzbarkeit des Verfahrens deutlich zu erweitern. Darüber hinaus führt die Implementierung der dunklen Fermentation in Bioenergieanlagen zu einer Steigerung der Gesamteffizienz. Am Beispiel der Vergärung von Kohlenhydraten kann durch das im Antrag beschriebene 2-stufige Verfahren eine Gesamteffizienzsteigerung erzielt werden. Zusätzlich werden im Rahmen des Projektes Konzepte zur weiteren Verwendung des so erzeugten Wasserstoffs erstellt. Dies beinhaltet zum Beispiel auch die innerbetriebliche Nutzung des Wasserstoffs.
Das Projekt "Teilvorhaben: Ganzheitliche Betrachtung des Verfahrens auf Nachhaltigkeit und Anwendbarkeit" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von EMCEL GmbH durchgeführt. Wasserstoff spielt eine entscheidende Rolle in Bezug auf die angestrebte Energiewende. Im Forschungsprojekt SolidScore wird mit Hilfe der innovativen Biowasserstofftechnologie das vorhandene Spektrum der bisher zur biologischen Wasserstofferzeugung genutzten wässrigen Ausgangssubstrate erweitert. Vor diesem Hintergrund wird untersucht, inwieweit sich Reststoffe, wie zum Beispiel Bioabfälle und landwirtschaftliche bzw. pflanzliche Reststoffe, mit einem Trockenrückstand (TR) größer als 10 % eignen. Das grundlegende Prinzip ist die dunkle Fermentation. Herkömmliche Verfahren wie die Hochtemperatur-Elektrolyse oder die Dampfreformierung sind sehr energieintensiv und verwenden zumeist fossile Brennstoffe. Die biologische Wasserstofferzeugung mit Rest- und Abfallstoffen ist klimafreundlich und CO2-neutral. Im Vergleich zu den anderen biologischen Verfahren zur Wasserstofferzeugung ist die dunkle Fermentation technologisch am weitesten fortgeschritten. Es ist ein anaerobes Verfahren, bei dem organische Substrate unter Abwesenheit von Licht zu Wasserstoff (H2) und Kohlenstoffdioxid (CO2) sowie flüchtigen organischen Säuren (FOS) abgebaut werden. Versuche zeigten, dass vor allem Abwasser aus der Nahrungsmittelindustrie für die Biowasserstofferzeugung geeignet sind. Gleichzeitig konnten aber auch Limitierungen der einsetzbaren Substrate aufgezeigt werden. Das Projekt SolidScore hat das Ziel, das Reststoffspektrum der verwendbaren Substrate und somit die Einsetzbarkeit des Verfahrens deutlich zu erweitern. Darüber hinaus führt die Implementierung der dunklen Fermentation in Bioenergieanlagen zu einer Steigerung der Gesamteffizienz. Am Beispiel der Vergärung von Kohlenhydraten kann durch das im Antrag beschriebene 2-stufige Verfahren eine Gesamteffizienzsteigerung erzielt werden. Zusätzlich werden im Rahmen des Projektes Konzepte zur weiteren Verwendung des so erzeugten Wasserstoffs erstellt. Dies beinhaltet zum Beispiel auch die innerbetriebliche Nutzung des Wasserstoffs.
Das Projekt "Biologische Wasserstoffproduktion aus Biomassefeststoffen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fachhochschule Münster, Abteilung Steinfurt, Institut für Energie und Prozesstechnik, Fachbereich Energie, Gebäude, Umwelt, Labor für Umwelttechnik durchgeführt. Wasserstoff spielt eine entscheidende Rolle in Bezug auf die angestrebte Energiewende. Im Forschungsprojekt SolidScore wird mit Hilfe der innovativen Biowasserstofftechnologie das vorhandene Spektrum der bisher zur biologischen Wasserstofferzeugung genutzten wässrigen Ausgangssubstrate erweitert. Vor diesem Hintergrund wird untersucht, inwieweit sich Reststoffe, wie zum Beispiel Bioabfälle und landwirtschaftliche bzw. pflanzliche Reststoffe, mit einem Trockenrückstand (TR) größer als 10 % eignen. Das grundlegende Prinzip ist die dunkle Fermentation. Herkömmliche Verfahren wie die Hochtemperatur-Elektrolyse oder die Dampfreformierung sind sehr energieintensiv und verwenden zumeist fossile Brennstoffe. Die biologische Wasserstofferzeugung mit Rest- und Abfallstoffen ist klimafreundlich und CO2-neutral. Im Vergleich zu den anderen biologischen Verfahren zur Wasserstofferzeugung ist die dunkle Fermentation technologisch am weitesten fortgeschritten. Es ist ein anaerobes Verfahren, bei dem organische Substrate unter Abwesenheit von Licht zu Wasserstoff (H2) und Kohlenstoffdioxid (CO2) sowie flüchtigen organischen Säuren (FOS) abgebaut werden. Versuche zeigten, dass vor allem Abwasser aus der Nahrungsmittelindustrie für die Biowasserstofferzeugung geeignet sind. Gleichzeitig konnten aber auch Limitierungen der einsetzbaren Substrate aufgezeigt werden. Das Projekt SolidScore hat das Ziel, das Reststoffspektrum der verwendbaren Substrate und somit die Einsetzbarkeit des Verfahrens deutlich zu erweitern. Darüber hinaus führt die Implementierung der dunklen Fermentation in Bioenergieanlagen zu einer Steigerung der Gesamteffizienz. Am Beispiel der Vergärung von Kohlenhydraten kann durch das im Antrag beschriebene 2-stufige Verfahren eine Gesamteffizienzsteigerung erzielt werden. Zusätzlich werden im Rahmen des Projektes Konzepte zur weiteren Verwendung des so erzeugten Wasserstoffs erstellt. Dies beinhaltet zum Beispiel auch die innerbetriebliche Nutzung des Wasserstoffs.
Das Projekt "Teilvorhaben: Anwendung und Optimierung der biologischen Wasserstofferzeugung auf eine erweitertes Reststoffspektrum" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fachhochschule Münster, Abteilung Steinfurt, Institut für Energie und Prozesstechnik, Fachbereich Energie, Gebäude, Umwelt, Labor für Umwelttechnik durchgeführt. Wasserstoff spielt eine entscheidende Rolle in Bezug auf die angestrebte Energiewende. Im Forschungsprojekt SolidScore wird mit Hilfe der innovativen Biowasserstofftechnologie das vorhandene Spektrum der bisher zur biologischen Wasserstofferzeugung genutzten wässrigen Ausgangssubstrate erweitert. Vor diesem Hintergrund wird untersucht, inwieweit sich Reststoffe, wie zum Beispiel Bioabfälle und landwirtschaftliche bzw. pflanzliche Reststoffe, mit einem Trockenrückstand (TR) größer als 10 % eignen. Das grundlegende Prinzip ist die dunkle Fermentation. Herkömmliche Verfahren wie die Hochtemperatur-Elektrolyse oder die Dampfreformierung sind sehr energieintensiv und verwenden zumeist fossile Brennstoffe. Die biologische Wasserstofferzeugung mit Rest- und Abfallstoffen ist klimafreundlich und CO2-neutral. Im Vergleich zu den anderen biologischen Verfahren zur Wasserstofferzeugung ist die dunkle Fermentation technologisch am weitesten fortgeschritten. Es ist ein anaerobes Verfahren, bei dem organische Substrate unter Abwesenheit von Licht zu Wasserstoff (H2) und Kohlenstoffdioxid (CO2) sowie flüchtigen organischen Säuren (FOS) abgebaut werden. Versuche zeigten, dass vor allem Abwasser aus der Nahrungsmittelindustrie für die Biowasserstofferzeugung geeignet sind. Gleichzeitig konnten aber auch Limitierungen der einsetzbaren Substrate aufgezeigt werden. Das Projekt SolidScore hat das Ziel, das Reststoffspektrum der verwendbaren Substrate und somit die Einsetzbarkeit des Verfahrens deutlich zu erweitern. Darüber hinaus führt die Implementierung der dunklen Fermentation in Bioenergieanlagen zu einer Steigerung der Gesamteffizienz. Am Beispiel der Vergärung von Kohlenhydraten kann durch das im Antrag beschriebene 2-stufige Verfahren eine Gesamteffizienzsteigerung erzielt werden. Zusätzlich werden im Rahmen des Projektes Konzepte zur weiteren Verwendung des so erzeugten Wasserstoffs erstellt. Dies beinhaltet zum Beispiel auch die innerbetriebliche Nutzung des Wasserstoffs.
Das Projekt "TP1: Pilotanlagenplanung und biologische Schadstoffabtrennung aus Sickerwässern" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Bergakademie Freiberg, Institut für Biowissenschaften durchgeführt. Ziel des Vorhabens MindMontan ist es durch innovative Technologien die Auswirkungen des Bergbaus auf die Umwelt sowohl regional als global zu reduzieren, regionale Strukturen auszubauen, gesellschaftliche Konflikte zu minimieren und die soziale Entwicklung durch aktive Ein-bindung der Öffentlichkeit zu stärken. Unter Einsatz neuartiger Wasserbehandlungsverfahren sollen die am Standort der Spülhalde Hammerberg in Freiberg anfallenden, schadstoffhaltigen Sickerwässer kostengünstig und langfristig aufbereitet, der Rohstoff Wasser in einen ökologisch und chemisch guten Zustand versetzt und damit die Umgebung dekontaminiert werden. Der geplante modulare Aufbau der Wasserbehandlungsanlage, bestehend aus chemischen und biologischen Verfahren, soll einen Übertrag auf ähnliche, bergbaubeeinflusste Standorte weltweit erlauben und somit auf dem Weltmarkt konkurrenzfähig sein. Durch Integration eines Solarmoduls (gestiftet von der Firma Meyer Burger, Freiberg) zur unabhängigen Energiegewinnung für den Betrieb der Anlage wird das nachhaltige und innovative Konzept der Technologie weiterhin gestärkt. Durch Entwicklung und Erprobung des Verfahrens im Pilotmaßstab am Standort Hammerberg und unter Einbeziehung von Behörden soll die wirtschaftliche und soziale Entwicklung in der Region gestärkt werden. Gleichzeitig soll mit diesem Vorhaben ein wichtiger Schritt zum Erreichen der in der EU-Wasserrahmenrichtlinie (EU-WRRL) vorgegebenen Ziele und der Umsetzung der dafür notwendigen Maßnahmen getätigt werden. Der geplante Verlauf und die Ergebnisse des Vorhabens sollen öffentlichkeitswirksam aufbereitet und im aktiven Austausch mit Bürgern und der breiten Öffentlichkeit zur Stärkung der Montanregion Erzgebirge als Weltkulturerbe verwendet werden.
Das Projekt "Biobasierte und umweltfreundliche Modifizierung von Holz auf Basis von Sorbitol und Zitronensäure" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Georg-August-Universität Göttingen, Burckhardt Institut, Abteilung Holzbiologie und Holzprodukte durchgeführt. Ausgangspunkt des geplanten Projektvorhabens sind die klimapolitischen und sozio-ökonomischen Entwicklungen, die im förderpolitischen Leitgedanken der FNR hinsichtlich der Effizienzsteigerung der stofflichen Nutzung von einheimischen Materialien und der Stärkung der nationalen Bioökonomie mit der Schaffung dauerhafter Produkte mit CO2-Bindungspotenzial aufgegriffen werden. Diesen Leitgedankten greift das geplante Projektvorhaben mit der Entwicklung eines innovativen, biobasierten Holzmodifizierungs-verfahrens von wenig dauerhaften Hölzern mit nachwachsenden Imprägnierchemikalien (Sorbitol und Zitronensäure) auf. Das Gesamtziel dieses Projektes liegt in der Entwicklung und Überführung der umweltfreundlichen Holzmodifizierungstechnologie vom Labor- hin zum Pilotmaßstab, so dass zukünftig eine Behandlung von Holz in Gebrauchsdimensionen möglich ist. Im Rahmen des Projektvorhabens stehen neben der Überführung der Modifizierungstechnologie in einen größeren Maßstab (Optimierung der Prozessbedingungen im Labor- und Pilotmaßstab basierend auf Kiefernsplintholz) ebenfalls die Untersuchung der materialspezifischen Kennwerte (z.B.feuchteinduzierte, biologische, elasto-mechanische Eigenschaften) nach der Behandlung mit Sorbitol und Zitronensäure sowie des anwendungsorientierten Eigenschaftsprofils (z.B.Verklebung, Oberflächenbeschichtung, Bewitterungsstabilität) des behandelten Holzes (Kiefer, Buche, Birke, Pappel) nach standardisierten Prüfverfahren im Vordergrund. Weiterhin wird der Langzeiteffekt der Holzbehandlung im sauren Milieu an den behandelten Holzproben selbst sowie deren Einfluss auf die Funktion der Tränkanlagen untersucht. Der projektbezogene Erkenntnisgewinn soll technologisches Wissen und wirtschaftliche Anreize schaffen, um das Wertschöpfungspotenzial und die Konkurrenzfähigkeit der nationalen Forst- und Holzwirtschaft durch innovative, umweltfreundlich und dauerhafte Holzprodukte zu steigern.
Das Projekt "Teilvorhaben 2: Vor-, Entwurfs-, und Ausführungsplanung sowie Vorbereitung der Bau- und Umweltgenehmigung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von SH Sulphtec GmbH durchgeführt. Hauptbestandteil des Biogases ist das energetisch nutzbare Methan (CH4). Biogas enthält neben CH4 jedoch auch signifikante Mengen Kohlenstoffdioxid (CO2) und weitere Begleitgase. Problematisch ist dabei Schwefelwasserstoff (H2S), welcher vermehrt bei der Umsetzung von proteinhaltigem Substrat in H2S Konzentrationen von 200 bis 5.000 ppm (0,02 bis 0,5 Vol.-%) gebildet wird. Um den Methananteil des Biogases wirtschaftlich zur Energieerzeugung nutzen zu können, muss das Biogas somit zuvor entschwefelt werden. In der Biogasentschwefelung werden physikalische, chemische sowie biologische Verfahren angewandt. Durch den Verbrauch von Fäll- und Adsorptionsmitteln sind die chemischen und physikalischen Verfahren jedoch meist mit hohen Betriebskosten verbunden. Die biologischen Verfahren hingegen basieren auf mikrobiologische aerobe Atmungsprozesse, die meistens durch einen Lufteintrag in den Biogasstrom erfolgen. Sollte das Biogas an-schließend auf Erdgasqualität aufbereitet werden, sind Restmengen an Stickstoff und Sauerstoff nur durch energetisch aufwändige Verfahren oder durch hohen Betriebsmittelverbrauch zu entfernen. Alternativ lässt sich Nitrat anstelle von Sauerstoff als Oxidationsquelle nutzen. Nitrat kann aus dem im Gärrest enthaltenen Ammonium produziert werden. Da Nitrat als Sauerstoffdonor bei der mikrobiologischen Biogasentschwefelung verwendet und dieser im Gärrest produziert werden kann, wird im Rahmen des angestrebten Vorhabens ein innovatives Verfahren - Das Nitro-SX Verfahren - untersucht, mit welchem kostengünstig und um-weltschonend Schwefelwasserstoff mithilfe von nitrifizierten Gärrest aus dem Biogas entfernt wird. Das entstehende Nitrat wird zusammen mit dem Schwefelwasserstoff mikrobiologisch zu Sulfat oder Schwefel und Stickstoff verstoffwechselt. Somit kann dieses Verfahren ebenfalls zur Reduzierung des Nitrateintrages beitragen. Als Produkte des Verfahrens würden zum einen entschwefeltes Biogas, zum anderen ein nitratarmer Gärrest entstehen.
Das Projekt "Entwicklung eines Verfahrens zur Umwandlung von Ammonium aus Gärrest in Nitrat und die Weiternutzung als Sauerstoff-Donator für eine biologisch oxidative Biogas-Entschwefelung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Forschungsinstitut für Wasserwirtschaft und Klimazukunft an der RWTH Aachen e.V. durchgeführt. Hauptbestandteil des Biogases ist das energetisch nutzbare Methan (CH4). Biogas enthält neben CH4 jedoch auch signifikante Mengen Kohlenstoffdioxid (CO2) und weitere Begleitgase. Problematisch ist dabei Schwefelwasserstoff (H2S), welcher vermehrt bei der Um-setzung von proteinhaltigem Substrat in H2S Konzentrationen von 200 bis 5.000 ppm (0,02 bis 0,5 Vol.-%) gebildet wird. Um den Methananteil des Biogases wirtschaftlich zur Energieerzeugung nutzen zu können, muss das Biogas somit zuvor entschwefelt werden. In der Biogasentschwefelung werden physikalische, chemische sowie biologische Verfahren angewandt. Durch den Verbrauch von Fäll- und Adsorptionsmitteln sind die chemischen und physikalischen Verfahren jedoch meist mit hohen Betriebskosten verbunden. Die biologischen Verfahren hingegen basieren auf mikrobiologische aerobe Atmungsprozesse, die meistens durch einen Lufteintrag in den Biogasstrom erfolgen. Sollte das Biogas anschließend auf Erdgasqualität aufbereitet werden, sind Restmengen an Stickstoff und Sauerstoff nur durch energetisch aufwändige Verfahren oder durch hohen Betriebsmittelverbrauch zu entfernen. Alternativ lässt sich Nitrat anstelle von Sauerstoff als Oxidationsquelle nutzen. Nitrat kann aus dem im Gärrest enthaltenen Ammonium produziert werden. Da Nitrat als Sauerstoffdonor bei der mikrobiologischen Biogasentschwefelung verwendet und dieser im Gärrest produziert werden kann, wird im Rahmen des angestrebten Vorhabens ein innovatives Verfahren - Das Nitro-SX Verfahren - untersucht, mit welchem kostengünstig und umweltschonend Schwefelwasserstoff mithilfe von nitrifizierten Gärrest aus dem Biogas entfernt wird. Das entstehende Nitrat wird zusammen mit dem Schwefelwasserstoff mikrobiologisch zu Sulfat oder Schwefel und Stickstoff verstoffwechselt. Somit kann dieses Verfahren ebenfalls zur Reduzierung des Nitrateintrages beitragen. Als Produkte des Verfahrens würden zum einen entschwefeltes Biogas, zum anderen ein nitratarmer Gärrest entstehen.
