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Teilvorhaben: G.E.O.S

Das Projekt "Teilvorhaben: G.E.O.S" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von G.E.O.S. Ingenieurgesellschaft mbH durchgeführt. Germanium (Ge) und Indium (In) sind wichtige Elemente für die Hightech-Industrie, deren zukünftige Bereitstellung aber nicht gewährleistet ist. Stäube aus Kupferschmelzen enthalten neben Eisen, Zink, Blei und Zinn signifikante Mengen an Ge und In, allerdings gibt es derzeit keine geeignete Technologie für die Gewinnung dieser Elemente. Die Stäube werden in Indien von Kupferhütten in großen Mengen produziert, deren Verwertung in den Kupferhütten selbst bzw. deren Entsorgung eine große Herausforderung ist. Gleichzeitig stellen die Stäube aber eine wertvolle Rohstoffquelle dar. Das Projekt beabsichtigt, umweltfreundliche und wirtschaftlich tragfähige Technologien für die Gewinnung von Indium und Germanium aus diesen Stäuben zu entwickeln. Dabei sollen auch andere in den Stäuben enthaltene Begleit-/Störelemente mitberücksichtigt und wenn möglich abgetrennt bzw. gewonnen werden. Es ist geplant, die Elemente möglichst selektiv zunächst durch (Bio-) Laugungsprozesse aus den Kupferstäuben zu extrahieren und anschließend durch innovative Abtrennungsverfahren zu gewinnen. Für die Rückgewinnung der durch die Laugung mobilisierten Elemente werden vorrangig Siderophor- und Peptid-basierte biosorptive Biokompositen eingesetzt, die sehr selektiv und hochaffin In3+ und Ge4+ aus den Laugungslösungen binden. Weiterhin soll auch die Eignung klassisch chemischer Techniken für die Gewinnung der Elemente geprüft werden. Ein ähnlicher Ansatz bzgl. Laugung und Elementgewinnung soll für Abfälle aus der Kupfermetallverarbeitung angewendet werden. Hierfür sollen auch biologische Materialien für die Separation von Kupfermineralen aus den Stäuben eingesetzt werden. Im Projekt werden das Indian Institute of Technology in Delhi (IITD Delhi) und das Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf, Dresden (HZDR) als Forschungspartner mitwirken sowie die deutsche Firma G.E.O.S. Ingenieurgesellschaft mbH, Freiberg (GEOS) und die indische Firma Lakshmi Life Science, Coimbatore (LLS) als Industriepartner.

VP-3.2./BioWPC

Das Projekt "VP-3.2./BioWPC" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Herotron E-Beam Service GmbH durchgeführt. Im Teilvorhaben 4 (Herotron) wird die Behandlung mit Elektronenstrahlung zur Modifizierung der Ausgangsstoffe, Komposite und Bauteile untersucht. Das Ziel ist es die Parameter der Anlage für die verschiedenen Materialien zu validieren und eine Anlage für eine kontinuierliche Verfahrensweise zu konzipieren. Dieses Teilvorhaben dient zur Modifizierung der Buchenholzfasern, der Holz-Polymer-Werkstoffe und der Bauteile mit Hilfe der Behandlung mit Elektronenstrahlung. Je nach Material muss die Strahlenintensität und die Verweilzeit angepasst werden. Als Ausgangsstoff werden die Hackschnitzel mit Hilfe der Elektronenstrahlung modifiziert. Die bestrahlten Hackschnitzel werden anschließend im TV1 zu Refinerfasern verarbeitet. Ziel ist es wie im TV2 eine Verbesserung des mechanischen Aufschlusses der Fasern zu erreichen und die Geruchsemissionen zu mindern. Die für die Komposite in TV3 entwickelten reinen Polyamidblends und -copolymere und die mit den Additiven für die Strahlenvernetzung werden zum Vergleich ebenfalls einer Strahlenbehandlung unterzogen. Die Entwicklung von PA-Blends, -copolymeren und Additivierung wird iterativ optimiert. Anschließend werden die aus den Kompositen in TV8 hergestellten Prüfkörper und Bauteile durch die Strahlenbehandlung modifiziert und im TV9 charakterisiert und bewertet. Zum Vergleich werden auch die in TV5 und TV7 hergestellten Bauteile bestrahlt und im Rahmen von TV5 und TV7 geprüft.

(VP 1.2/ Holzbausystem-HIZ) - Teilprojekt B

Das Projekt "(VP 1.2/ Holzbausystem-HIZ) - Teilprojekt B" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Knauf Deutsche Gipswerke KG, Werk Rottleberode durchgeführt. Das Verbundvorhaben 1.2. zielt auf die Entwicklung eines Buchenholz basierten innovativen Holzbausystems (HBS) unter Einsatz innovativer Holzbaukomponenten (vorwiegend aus Buchenholz) zur Erfüllung des ab 2019 gültigen europäischen Passivhausstandards. Im Teilvorhaben 1.2.2 werden dazu in einem ersten Projektteil ('Produktentwicklung') von der Fa. Knauf Deutsche Gipswerke KG Gipswerkstoffe verwendet und anschließend in das Holzbausystem Südharz integriert. Um den für den Cluster BioEconomy charakteristischen Ansatz der möglichst vollständigen Betrachtung der Stoffströme und das Ziel einer maximalen Wertschöpfung umzusetzen, werden in einem zweiten Projektteil ('Substratentwicklung') Ansätze entwickelt, um anfallende Reststoffe aus der Produktion der gipsbasierten und der holzbasierten Bauprodukte zu neuen Produkten in der Form von Substraten zu verarbeiten, die sich für verschiedene Anwendungen z.B. für den Einsatz im Hausbau, als Rekultivierungsergänzung oder als Düngemittel eignen. Ziel dieser Aktivitäten ist letztlich die 100 Prozentige stoffliche Verwertung der Reststoffe. Für den Projektteil Produktentwicklung wird im ersten Schritt das umfangreiche bestehende Produktsortiment der Fa. Knauf Deutsche Gipswerke KG auf mögliche Passfähigkeit mit dem zu entwickelnden innovativen Holzbausystem überprüft und geeignete Produkte an die Anforderungen des Holzbausystems Südharz angepasst. Die Arbeitsplanung ist im Antrag unter Kapitel 2.2 nachzulesen.

VP-3.2./BioWPC

Das Projekt "VP-3.2./BioWPC" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Institut für Holztechnologie Dresden gemeinnützige GmbH durchgeführt. Holz-Polymer-Werkstoffe werden gegenwärtig mit Nadelholz-Holzmehl und Polyolefinen (vorwiegend PE; PP) produziert. Durch den seit vielen Jahren laufenden Waldumbau wird das Nadelholz zukünftig nicht mehr ausreichend zur Verfügung stehen, dafür erhöht sich das Laubholzaufkommen. Buchenholzfasern werden für Holz-Polymer-Werkstoffe bisher nicht eingesetzt, daher ist die technologische Realisierbarkeit eines solchen Prozesses in enger Zusammenarbeit mit den Verbundpartnern nachzuweisen. Die Innovation des Verbundprojektes besteht darin, Verbundwerkstoffe aus 100Prozent nachwachsenden Rohstoffen mit deutlich verbesserten Eigenschaften gegenüber herkömmlichen Holz-Polymer-Werkstoffen (WPC) für konstruktive Anwendungen zu generieren. Der Hauptschwerpunkt im IHD gemeinnützige GmbH besteht in der Herstellung von Faserstoffen und - Spänen, vorrangig aus Buchenholz, unter Anwendung verschiedener Aufschlussbedingungen, Untersuchungen zur Zugabe von Additiven beim Zerfaserungsprozess sowie Prüfungen an produzierten Elementen. Nach der Optimierung von Vorzugsvarianten in Anlagenversuchen bei dem beteiligten Projektpartner sind die Ergebnisse direkt für die Industrie nutzbar. Das Teilvorhaben bildet eine Basis für die weiteren Schritte im Verbundvorhaben. Nur durch die maßgeschneiderte Bereitstellung entsprechender Partikel (Späne, Holzmehl, Fasern) und die Messung der geeigneten Parameter und den Bezug dieser zu den technologischen Kenngrößen ist eine optimale Einstellung der Prozesse möglich.

(VP 1.2/ Holzbausystem-HIZ) - Teilprojekt A

Das Projekt "(VP 1.2/ Holzbausystem-HIZ) - Teilprojekt A" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von ante-holz GmbH & Co.KG durchgeführt. 1. Vorhabenziel: Entwicklung innovativer Massivholzbauelemente (MHB) für den mehrgeschossigen Wohn- und Objektbau, sowie Schaffung der planerischen und fertigungstechnischen Grundlagen zur einheitlichen Planung der Objekte bis zur Herstellung der montagefertigen MHB. Langfristig wird eine Steigerung der Holzbauquote für Mittel-, Nord- und Ostdeutschland angestrebt. Die Systembauweise in Holz weißt entscheidende Produktvorteile gegenüber dem Mauerwerks- und Stahlbetonbau auf. Die ökologische und ökonomische Überlegenheit des modernen Holzbaus werden im vorliegenden Teilvorhaben deutlich herausgestellt. In Kooperation mit den beteiligten Clusterpartnern werden sämtliche anwendungs- und fertigungstechnische Produktanforderungen erstellt und marktfähige Produktlösungen erarbeitet. Der integrierte Standort Südharz 2. Arbeitsplanung: Die vorliegenden Arbeitspakete werden entlang der Zeitachse in verschiedene Abschnitte gegliedert, die teilweise aufeinander aufbauen bzw. parallel zu bearbeiten sind. Die Koordination der Bearbeitung der einzelnen Themenfelder übernimmt dabei die Firma ante-holz in Zusammenarbeit mit den beteiligten Clusterpartnern.

Teilprojekt 6

Das Projekt "Teilprojekt 6" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von MOWEA - Modulare Windenergieanlagen GmbH -Sek. EM4 - Fachgebiet Elektrische Antriebstechnik durchgeführt. Ziel ist die Entwicklung eines modulares Mikroeindenergiesystem basierend auf bioökonomischen Werkstoffen. Ein Verbundvorhaben mit insg. sechs Partner ist geplant. Projektleitung HWR Berlin, wirtschaftliche Experten- Betreuung Micro Energy International GmBH, TU Berlin Aerodynamik und Validierung , NOVO-Tech GmbH & Co. KG Werkstofftechnischen Expertise und Fertigungsverfahren, Bioenergiehof Böhme GmbH Standort zum Aufbau und Vermessung. Die MOWEA UG die Regelungstechnischen Anforderungen an die Betriebsführung eines Mikrowindenergiesystems AP 3: Systemkompatibilität und marktgerechte Entwicklung: Zeit: 0,5 MM AP 4: Werkstoffgerechte Auslegung und Konstruktion: AP 4.1: Turbinenteile Zeit: 0,5 MM AP 4.3: optimale Systemabstimmung und Betriebsführung AP4.3.1: Systemabstimmung: Zeit: 1,0 MM AP 4.3.2: Betriebsführung Zeit: 1,5 MM AP5: Erprobung, Messdatenerfassung AP5.1 Erprobungskonzept und messtechnische Vorbereitung Zeit: 0,5 MM AP5.3 Versuchsstanderprobung Vor dem Aufbau im Freifeld wird der Messaufbau und die Technik im Labor getestet. Aufbau und Test werden durch die TU Berlin umgesetzt und durch die MOWEA UG beratend betreut. Zeit: 0,5 MM AP6: Freifeldversuche und Pilotinstallationen AP 6.2 Erprobung im Feld: Effizienz, Schallemission, Temperaturverhalten Zeit: 0,25 MM AP 6.3 Auswertung Feldversuche und Vergleich zwischen Windkanal und Feld Zeit: 0,25 MM.

(VP 1.2/ Holzbausystem-HIZ) - Teilprojekt D

Das Projekt "(VP 1.2/ Holzbausystem-HIZ) - Teilprojekt D" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von HOMATHERM GmbH durchgeführt. Das Teilvorhaben integriert mit seinen drei Arbeitspaketen 'Faserstoffherstellung'; Gebrauchseigenschaften daraus hergestellter Dämmstoffe' und 'Einbindung der Dämmstoffe in moderne Holzbausystem' drei wichtige Aspekte der Wertstoffkette bei der intendierten verstärkten Nutzung von Buchenholz. Dabei ist das erste Arbeitspaket mit der in industrieüblichen Mengen beabsichtigten Bereitstellung unterschiedlich granulierter Faserstoffe aus Buche oder Abmischungen mit anderen Holzarten essentiell. Dies sowohl für die darauf aufbauenden Arbeitspakete des Antragstellers, als auch für stofflich verwertende andere Mitglieder des Clusters. Der Lösungsweg gliedert sich in die drei Teilkomplexe - Faserstoffherstellung, Gebrauchseigenschaften wie Glimmverhalten und Wärmeleitfähigkeit, Rohdichteprofilierung und die Dämmstoffintegration in Holzbausysteme, wobei hinsichtlich der Abarbeitung theoretischer Ansätze und Konzeptionen die Reihenfolge variabel ist. Damit ist z.B. das Risiko ungenügender Voraussetzungen für abhängige Arbeitsschritte deutlich minimiert. Unter praktischen, also Material- bereitstellenden Gesichtspunkten ist die Faserstoffherstellung primär zu sehen. Sollten unerwartet Verzögerungen bei der Buchenholz- Zerfaserung auftreten, ist ein Großteil der nachfolgenden Arbeitsschritte auch mit klassischen Faserstoffen möglich und kann bei Projektfortschritt mit Buchenholz nachgeholt werden.

Teilprojekt A

Das Projekt "Teilprojekt A" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Continental Reifen Deutschland GmbH durchgeführt. Das Ziel des Projekts 'TARULIN' ist die Schaffung der Voraussetzungen zur nachhaltigen Nutzung von T. koksaghyz entlang der Wertschöpfungskette. Pflanzenzüchtung, Evaluation agronomischer Parameter und die Prozessierung von Latex, Kautschuk und Inulin zu Prototypen bilden den Projektfokus. Folgende Detailziele werden von Industrie und Akademia verfolgt: 1. Ertragssteigerung und Verbesserung der Pflanzenmorphologie durch Präzisionszucht, 2. Erstellung eines Anbauplanes zur Aussaat, Pflanzenschutz und Ernte in Feldversuchen auch auf sekundärem Ackerland, 3. Prozessierung und Charakterisierung der Rohstoffe durch umweltfreundliche Trennverfahren, 4. Nutzung der Rohstoffe in der Prototypenfertigung. Die vier Arbeitspakete Züchtung, Agronomie, Prozessierung und Charakterisierung und Prototypenentwicklung werden von den Partnern entsprechend ihrer Expertisen und Vorarbeiten durchgeführt. Die AESKULAP GmbH wird in Zusammenarbeit mit dem Fh-IME neue T. koksaghyz-Linien züchten, die für die Anforderungen des modernen Pflanzenbaus und der Prozessierung geeignet sind. Die Arbeiten werden durch die LipoFit GmbH und das MPI-PZ hinsichtlich der Analytik ergänzt. Das JKI wird die Arbeiten zur Agronomie durchführen. Die Expertise und Infrastruktur im Bereich der Biomasseprozessierung des Fh-IGB werden für die Gewinnung der Rohstoffe eingesetzt. Die Verfahrensentwicklung wird dabei vom IGVT (Uni Stuttgart) unterstützt. Als Anwender werden die Continental Reifen Deutschland GmbH, die Synthomer GmbH und die Südzucker AG die Rohstoffe untersuchen und in erste Produkt-Prototypen umwandeln.

WPC-Spritzguss

Das Projekt "WPC-Spritzguss" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Hochschule Magdeburg-Stendal (FH), Fachbereich Ingenieurwissenschaften und Industriedesign, Kompetenzzentrum Ingenieurwissenschaften,Nachwachsende Rohstoffe durchgeführt. Wood-Plastic-Composites (WPC),auch als Holzpolymerwerkstoffe bezeichnet, sind Verbundwerkstoffe, die durch die thermoplastische Verarbeitung von Holzfasern oder Holzmehl mit einem Kunststoff und Additiven entstehen. Als Formgebungsverfahren kommen Extrusion, Spritzgießen, Thermoformen und Rotationsgussverfahren zur Anwendung. Der WPC-Spritzguss stellt besondere Anforderungen an die Verarbeitungstechnologie. Der hohe Füllgrad hat generell eine hohe Schmelzviskosität zur Folge, die ihrerseits das Entweichen von eingeschlossener Luft bzw. Wasserdampf extrem erschwert. Hohe Zuhaltekräfte (bedingt durch die hohen erforderlichen Einspritzdrücke) begünstigen das Entstehen von Lufteinschlüssen.

Teilprojekt 2

Das Projekt "Teilprojekt 2" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von MicroEnergy International GmbH durchgeführt. Zur Förderung der Nachhaltigkeit von Energieerzeugungssystemen ist es erforderlich, die Anwendbarkeit von bio-ökologischen Werkstoffen zu prüfen und diese wirtschaftlich in den Lebenszyklusprozess zu implementieren. Das Mikro-Windenergiesystem mit biobasierten Komponenten wird über die dezentrale Gewinnung erneuerbarer Energie hinaus geschlossene Stoffkreisläufe ermöglichen. Während der Sondierungsphase zeichnete sich ab, dass technisch und wirtschaftlich die Chance besteht, Biokunststoffe für Kernkomponenten einzusetzen. Das gemeinsame Ziel der Machbarkeitsphase besteht in der Validierung der Anwendbarkeit biobasierter Werkstoffe in Mikrowindenergiesystemen und der Vorbereitung des Markteintritts im Leistungsbereich bis 500W. Näheres siehe gemeinsame Vorhabensbeschreibung. Die geplanten Aktivitäten von MicroEnergy International(MEI) im AP3 zielen auf die detaillierte Entwicklung eines Geschäftsmodels für ein Mikro-Windenergiesystem mit bio-basierten Komponenten ab. Dessen Prinzip baut auf effektive Lieferketten durch lokal-ansässigen Lieferanten, sowie die Unterstützung von neuen Beschäftigungsverhältnissen. In diesem Sinne ist das Verwenden von lokal erhältlichen Rohstoffen ein Schlüsselfaktor um ein nachhaltiges Geschäftsmodel zu sichern. Die folgenden Aktivitäten werden der weiteren Entwicklung des Geschäftsmodels, bezogen auf die vorher abgesprochenen Anwendungsfälle, gewidmet. Dabei werden Faktoren wie Konkurrenz, Finanzpläne, Verkaufsstrukturen u.a. eine große Rolle spielen. Entsprechende Konsequenzen für die Konfiguration der Windenergiesysteme werden abgeleitet. Das Windenergiesystem soll als Energieerzeuger in netzfernen Gebieten zum Laden von Batterien und andererseits zum Einspeisen in DC-Mikronetzen Einsatz finden. In diesem Aufgabenbereich des AP4.4 werden MEI und MoWEA sehr eng zusammenarbeiten. Darüber hinaus wird Frau Noara Kebir (GF MEI) als Wirtschaftsexpertin des Projektverbundes Einfluss auf die marktgerechte Arbeit aller Projektpartner nehmen.

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