Das Projekt "Separation und Wiederverwendung gas- und partikelförmiger Borverbindungen aus Abluftströmen von Glasschmelzen – Phase II" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Schönhammer Wärmetauscher und Lüftungstechnik GmbH durchgeführt.
Das Projekt "Teilvorhaben: Analytik für die Beprobung von Beton" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Strahlenschutz, Analytik & Entsorgung Roßendorf e.V. durchgeführt. Während der Beprobung der Betonstrukturen des Reaktorgebäudes im Kernkraftwerk Stade wurden Kontaminationen in der Betonkalotte, also dem unteren Teil des Reaktorsicherheitsbehälters, vorgefunden. Diese wurden durch Primärkreiswasser während des Anlagenbetriebes eingetragen. Es ist davon auszugehen, dass dieses Problem auch andere kerntechnische Anlagen in Deutschland und weltweit betrifft. Für den Rückbau der Betonstrukturen ist ein Ermitteln und Kartieren der Kontaminationen notwendig. Dies erfolgt nach dem aktuellen Stand der Technik durch Kernbohrungen und Laboranalysen des Bohrkernmaterials. Dabei schränken fehlende Zugänglichkeit, baustatische Randbedingungen und Kosten die Zahl der Beprobungsbohrungen ein. Eine Alternative zu Kernbohrungen sind Bohrungen ins Volle. Mit schmalen Bohrlöchern können deutlich mehr Bohrungen gesetzt werden, ohne die Baustatik zu gefährden. Da bei diesem Bohrverfahren keine Bohrkerne für eine Analytik zur Verfügung stehen, müssen neue Mess- und Analysetechniken entwickelt werden. Im Verbundvorhaben werden Mess- und Analyseverfahren entwickelt, mit denen es möglich ist, in-situ das Vorhandensein von Kontaminationen, deren Lage im Beton, deren Nuklidvektor, lokale Feuchte und Porosität der Betonmatrix sowie die Präsenz von Borverbindungen zu ermitteln. Für die hydraulische Permeabilität zwischen den Bohrungen werden Modellierungswerkzeuge entwickelt und angewendet. Weiterhin wird ein Konzept zur elektronischen Dokumentation von Daten aus Rückbauprojekten erarbeitet, welches für zukünftige Rückbauprojekte nutzbar ist. Die Ziele des VKTA innerhalb dieses Projektes sind die Herstellung relevanter radioaktiv kontaminierter Betonprobenkörper für die Validierung des Messsystems sowie die konzeptionelle Entwicklung eines automatisierten Bandfiltersystems für gammaspektroskopische Messung. Gleichzeitig sollen auch vergleichende Messungen mit herkömmlichen Analysemethoden gegenüber gestellt werden.
Das Projekt "Teilvorhaben: Entwicklung von Werkzeugen zur In-Situ-Analyse von Betoneigenschaften, Radionukliden und hydraulischer Loch-zu-Loch-Permeabilität sowie Befundkartierung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Dresden, Institut für Energietechnik, Professur für Wasserstoff- und Kernenergietechnik durchgeführt. Während der Beprobung der Betonstrukturen des Reaktorgebäudes im Kernkraftwerk Stade wurden Kontaminationen in der Betonkalotte, also dem unteren Teil des Reaktorsicherheitsbehälters, vorgefunden. Diese wurden durch Primärkreiswasser während des Anlagenbetriebes eingetragen. Es ist davon auszugehen, dass dieses Problem auch andere kerntechnische Anlagen in Deutschland und weltweit betrifft. Für den Rückbau der Betonstrukturen ist ein Ermitteln und Kartieren der Kontaminationen notwendig. Dies erfolgt nach dem aktuellen Stand der Technik durch Kernbohrungen und Laboranalysen des Bohrkernmaterials. Dabei schränken fehlende Zugänglichkeit, baustatische Randbedingungen und Kosten die Zahl der Beprobungsbohrungen ein. Eine Alternative zu Kernbohrungen sind Bohrungen ins Volle. Mit schmalen Bohrlöchern können deutlich mehr Bohrungen gesetzt werden, ohne die Baustatik zu gefährden. Da bei diesem Bohrverfahren keine Bohrkerne für eine Analytik zur Verfügung stehen, müssen neue Mess- und Analysetechniken entwickelt werden. Im Verbundvorhaben werden Mess- und Analyseverfahren sowie Konzepte zur elektronischen Dokumentation von Daten aus Rückbauprojekten entwickelt. Im Teilvorhaben werden durch den Antragsteller folgende Teilziele verfolgt: - Entwicklung einer in-situ Analysetechnik zur Bestimmung von Feuchte und Porosität in der Wand des Bohrlochs mittels einer rohrgängigen Sonde (TUD-PBM) - Messtechnik zur In-situ-Messung der Ortsdosisleistung in der Wand des Bohrlochs mittels einer rohrgängigen Sonde (TUD-IKTP) - Entwicklung eines Verfahrens zur Bestimmung des Nuklidvektors und zum Nachweis von Borverbindungen mittels lokalem Laserabtrag und Bohraerosolanalytik (TUD-WKET) - Entwicklung eines Tracermessverfahrens zur Bestimmung der Loch-zu-Loch-Permeabilität sowie Modelle zur Beschreibung der Ausbreitung von Kontaminationen in der Betonmatrix (TUD-IfB) - Software zur Visualisierung von Befunddaten (TUD-PBM).
Das Projekt "Teilvorhaben: Elektronische Ergebnisdokumentation, Beprobungsplanung und Wissensmanagement" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von PreussenElektra GmbH durchgeführt. Während der Beprobung der Betonstrukturen des Reaktorgebäudes im Kernkraftwerk Stade wurden Kontaminationen in der Betonkalotte (unterer Teil des Reaktorsicherheitsbehälter) vorgefunden. Diese wurden durch Primärkreiswasser während des Anlagenbetriebes eingetragen. Es ist davon auszugehen, dass dieses Problem auch andere kerntechnische Anlagen in Deutschland und weltweit betrifft. Für den Rückbau der Betonstrukturen ist ein Ermitteln und Kartieren der Kontaminationen notwendig. Dies erfolgt nach dem aktuellen Stand der Technik durch Kernbohrungen und Laboranalysen des Bohrkernmaterials. Dabei schränken fehlende Zugänglichkeit, baustatische Randbedingungen und Kosten die Zahl der Beprobungsbohrungen ein. Eine Alternative zu Kernbohrungen sind Bohrungen ins Volle. Mit schmalen Bohrlöchern können deutlich mehr Bohrungen gesetzt werden, ohne die Baustatik zu gefährden. Da bei diesem Bohrverfahren keine Bohrkerne für eine Analytik zur Verfügung stehen, müssen neue Mess- und Analysetechniken entwickelt werden. Im Verbundvorhaben werden Mess- und Analyseverfahren entwickelt, mit denen es möglich ist, in-situ das Vorhandensein von Kontaminationen, deren Lage im Beton, deren Nuklidvektor, lokale Feuchte und Porosität der Betonmatrix sowie die Präsenz von Borverbindungen zu ermitteln. Für die hydraulische Permeabilität zwischen den Bohrungen werden Modellierungswerkzeuge entwickelt und angewendet. Die Einzelzielsetzung besteht darin, die im Gesamtvorhaben entwickelte Sonde in Feldversuchen zu erproben und die Technik gemeinsam mit den Projektpartnern hinsichtlich Nachweisfähigkeit und Handhabbarkeit zu bewerten. Die Messtechnik wird durch realmaßstäbliche Versuche im KKS auf Praxistauglichkeit geprüft. Für die Plausibilitätsbetrachtung und Festlegung der Bewertungsstrategie zur radiologischen Charakterisierung von Betonstrukturen werden alle verfügbaren Informationen systematisch dokumentiert und ein anlagenweiter und-übergreifender Wissenstransfer ermöglicht.
Das Projekt "Teilvorhaben E1-2" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Evonik Operations GmbH durchgeführt. Im Sinne einer Elektrifizierung der chemischen Industrie vereinigt der Technologiepfad die Siemens AG als Technologielieferant für Energie- ('Elektronenerzeuger'), die Evonik Creavis GmbH als Chemieunternehmen ('Stofferzeuger') sowie die Beiersdorf AG ('Anwender'), um eine neuartige Wertschöpfungskette zu schaffen. Im Rahmen es beantragten Vorhabens sollen tiefgreifende Forschungsarbeiten zur biologischen Umwandlung von Elektrolysegas zu C6 Alkoholen und Säuren durchgeführt werden. Dabei steht im besonderen Fokus den Einfluss verschiedener Parameter (z. B. Salze, Vitamine, pH-Wert) bei der Kultivierung auf die Selektivität und dem Verhältnis von Säure zu Alkohol zu untersuchen. Weiterhin werden die in der ersten Phase des P2X Vorhaben erarbeiteten Basisdaten zur Cokultivierung weiter ausgebaut. Die mittels Gasfermentation gebildeten C6 Alkohole oder Säuren werden derivatisiert, da nur Derivate eine Anwendung in kosmetischen Pflegestoffen finden können. Ein Arbeitsziel ist es daher, Syntheserouten zu erforschen und Muster in ausreichender Menge, Reinheit und mit allen für die Anwendungstests benötigten Daten zu generieren. Das Gesamtziel des Arbeitspaketes AP2.2a ist die Erforschung der biologischen Umwandlung hin zu Produkten die folgend derivatisiert und in Anwendungstest für den Bereich der kosmetischen Pflegeprodukte untersucht werden. Ziel ist es, mögliche Produkte zu identifizieren, die einerseits Anwendung im kosmetischen Pflegeprodukte-Bereich finden, andererseits mittels des revolutionären Verfahrens aus erneuerbarer Energie und CO2 hergestellt werden können. Hinweis: Dieser Antrag bezieht sich auf die Gesamtvorhabenbeschreibung (GVB), die von der DECHEMA hochgeladen wird. (Die GVB enthält die Kurzversionen der APs).
Das Projekt "Teilvorhaben 2: Technologie- und Werkstoffentwicklung für Holzfurnier-Basaltfaser-Composite" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Dresden, Bereich Ingenieurwissenschaften, Institut für Naturstofftechnik, Professur für Holztechnik und Faserwerkstofftechnik durchgeführt. Ziel des Projektvorhabens ist die Entwicklung und Optimierung eines schwer entflammbaren Hybrid-Verbundwerkstoffes aus Laubholzfurnieren und Faser-Kunststoff-Verbunden für den Einsatz als Baustoff im konstruktiven Brandschutz unter Berücksichtigung einer deutlichen Reduzierung von Bauteildicken bzw. -massen, sowohl im Gebäudebau als auch im Fahrzeugbau. Die Holzfurniere sollen aus Rotbuchen- und Birkenholz bestehen, da u.a. die Substitution von Nadelholz (z. B. Kiefersperrholz) im Fokus des Forschungsprojektes liegt. Als Verstärkung werden textile Basaltfaserflächengebilde (Gewebe, Vliese etc.) verwendet, die auf Grund ihrer hervorragenden thermischen Beständigkeit bereits im Bereich des Brandschutzes zum Einsatz kommen. Als Bindemittel bzw. Matrixmaterial wird ein anteilig biobasiertes Phenolharz weiterentwickelt. Hierzu ist es notwendig eine entsprechend kompatible Faserschlichte zu entwickeln, welche eine geeignete Haftvermittlung zwischen den Basaltfasern und dem Bindemittel bzw. Matrixmaterial erzeugt. Darüber hinaus wird sowohl der Aufbau des textilen Gewebes als auch die Faserorientierung innerhalb des Holzfurniers aus mechanischer Sicht evaluiert und bemessen. Mithilfe des neuen Hybrid-Verbundwerkstoffes sollen einerseits Werkstoffe im Bereich des Brandschutzes substituiert werden, deren Anwendung durch umweltschädliche oder gesundheitsgefährdete Inhaltsstoffe langfristig Probleme aufwirft. Im Projekt sollen hierzu ausschließlich unbedenkliche Flammschutzmittel auf Basis reaktiver, organischer Phosphor- und Borverbindungen im Bindemittel eingesetzt werden und die Konzentration des Imprägniermittels für die Holzfurniere soweit wie möglich reduziert werden. Andererseits sollen durch eine stoffliche und geometrische Modellbildung auf Basis der Finite-Elemente Methode neue Anwendungsfelder der Hybrid-Werkstoffe für konstruktive Zwecke im Bauwesen und im Fahrzeugbau erschlossen werden, wodurch die Wertschöpfung des Rohstoffes Holz maßgeblich gesteigert wird.
Das Projekt "Entwicklung von Holzfurnier-Basaltfaser-Compositen für Anwendungen im baulichen Brandschutz (HoBaCo)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Dresden, Bereich Ingenieurwissenschaften, Institut für Naturstofftechnik, Professur für Holztechnik und Faserwerkstofftechnik durchgeführt. Ziel des Projektvorhabens ist die Entwicklung und Optimierung eines schwer entflammbaren Hybrid-Verbundwerkstoffes aus Laubholzfurnieren und Faser-Kunststoff-Verbunden für den Einsatz als Baustoff im konstruktiven Brandschutz unter Berücksichtigung einer deutlichen Reduzierung von Bauteildicken bzw. -massen, sowohl im Gebäudebau als auch im Fahrzeugbau. Die Holzfurniere sollen aus Rotbuchenholz bestehen, da u. a. die Substitution von Nadelholz (z. B. Kiefersperrholz) im Fokus des Forschungsprojektes liegt. Als Verstärkung werden textile Basaltfaserflächengebilde (Gewebe, Vliese etc.) verwendet, die auf Grund ihrer hervorragenden thermischen Beständigkeit bereits im Bereich des Brandschutzes zum Einsatz kommen. Als Bindemittel bzw. Matrixmaterial wird ein anteilig biobasiertes Phenolharz weiterentwickelt. Hierzu ist es notwendig eine entsprechend kompatible Faserschlichte zu entwickeln, welche eine geeignete Haftvermittlung zwischen den Basaltfasern und dem Bindemittel bzw. Matrixmaterial erzeugt. Darüber hinaus wird sowohl der Aufbau des textilen Gewebes als auch die Faserorientierung innerhalb des Holzfurniers aus mechanischer Sicht evaluiert und bemessen. Mithilfe des neuen Hybrid-Verbundwerkstoffes sollen einerseits Werkstoffe im Bereich des Brandschutzes substituiert werden, deren Anwendung durch umweltschädliche oder gesundheitsgefährdete Inhaltsstoffe langfristig Probleme aufwirft. Im Projekt sollen hierzu ausschließlich unbedenkliche Flammschutzmittel auf Basis reaktiver, organischer Phosphor- und Borverbindungen im Bindemittel eingesetzt werden und die Konzentration des Imprägniermittels für die Holzfurniere soweit wie möglich reduziert werden. Andererseits sollen durch eine stoffliche und geometrische Modellbildung auf Basis der Finite-Elemente Methode neue Anwendungsfelder der Hybrid-Werkstoffe für konstruktive Zwecke im Bauwesen, Fahrzeugbau und Maschinenbau erschlossen werden, wodurch die Wertschöpfung des Rohstoffes Holz maßgeblich gesteigert wird. Das Forschungsvorhaben wird in Kooperation mit zwei weiteren Forschungseinrichtungen (Leibnitz Institut für Polymerforschung in Dresden, Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung in Teltow) sowie drei Unternehmen (Röchling Engineering Plastics SE & Co. KG in Haren, Deutsche Basaltfaser GmbH in Sangerhausen, EBF Dresden GmbH in Dresden) durchgeführt.
Das Projekt "Innovatives Seilschleifkonzept für die Bearbeitung von Stahl" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Leibniz Universität Hannover, Institut für Fertigungstechnik und Werkzeugmaschinen durchgeführt. Das Trennschleifverfahren Seilschleifen wird aufgrund seiner Flexibilität im Hinblick auf Bauteilgeometrie und -zusammensetzung zunehmend im Rückbau kerntechnischer Anlagen eingesetzt. Der Einsatz an metallischen Strukturen stellt das neueste Anwendungsgebiet dieser Zerlegetechnologie dar. Im konventionellen Einsatz werden Seilschleifprozesse mit Wasser gekühlt. Aufgrund der komplexeren Werkstückstruktur und großen Schnitttiefen findet beim Rückbau von Kernkraftanlagen zumindest ein Teil des Schnittes trocken statt. Da bei der Bearbeitung von Metall außerdem keine Selbstschärfung der auf dem Seil angebrachten Schleifperlen erfolgt, werden beim Seilschleifen von Metallen konventionell ausschließlich einschichtige Schleifperlen eingesetzt. Im Gegensatz zu den mehrschichtigen Schleifperlen liegt hier nur eine Lage an Schleifkörnern in der Bindung vor. Ist diese verschlissen, muss das komplette Seil ausgetauscht werden, was hohe laufende Kosten zur Folge hat. In Kombination mit hohen thermischen Werkzeugbeanspruchungen aufgrund der fehlenden Wasserkühlung ist die Standzeit der Seilschleifwerkzeuge gering. In dem hier beantragten Projekt soll das verwendete Seilschleifwerkzeug für Stahl durch verschiedene Ansätze verbessert werden. Neben der Identifikation einer idealen Schleifbelagskomposition für die Bearbeitung von Stahl unter Verwendung von CBN-Schleifkörnern soll das konventionell als Vergussmasse eingesetzte Gummi weiterentwickelt werden. Dafür werden verschiedene hochtemperaturstabile Materialalternativen analysiert und ein entsprechender Applikationsprozess identifiziert. Als Ergebnis dieses Projektes entsteht ein Demonstrator, dessen Leistungsdaten, die der kommerziell erhältlichen Seilschleifsysteme zur Bearbeitung von Stahl deutlich übertreffen.
Das Projekt "MELOS: Bioelektrochemisches Verfahren zur Abwasserbehandlung unter Erhöhung des Methangehalts im Deponie(schwach)gas" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von ACIB GmbH durchgeführt. Im Abwasser sind organische Verbindungen wie Proteine, Fette und Zucker enthalten, die im Wesentlichen aus Kohlenstoff, Stickstoff und Sauerstoff aufgebaut sind, sowie anorganische Verbindungen, wie z. B. Salze. Um diese Abwässer zu reinigen, werden mit den derzeitigen eingesetzten Technologien im Mittel etwa 40 kWh/(EW a) benötigt. Maßnahmen bzw. Möglichkeiten zu nachhaltigerer Abwasserbehandlung und Energieerzeugung aus Abwasser sind daher von Nöten. Mit Hilfe eines bioelektrochemischen Systems könnte die heutige Energiesenke Abwasser in eine wertvolle Ressource verwandelt werden. Deponiegas andererseits besteht, abhängig vom Alter der Deponie, hauptsächlich aus CH4, CO2, N2 und O2. Durch das Eindringen von Luft sinkt der CH4 Gehalt nach der Langzeitphase deutlich ab, wodurch eine energetische Nutzung des Gases erschwert bzw. unmöglich wird. Es wird weiterhin nach effektiven Technologien gesucht, welche Deponiegas nach Stilllegung bzw. bei Deponien in der Nachsorge, also Gasmengen mit geringem Energieinhalt verwerten können. Hier setzt das MELOS Projekt an und versucht Lösungen für beide Problemstellungen zu bieten: Einerseits werden Abwässer hinsichtlich der organischen Verunreinigungen gereinigt, andererseits wird gleichzeitig CO2 - entstanden durch die Oxidation der organischen Verunreinigungen bzw. im Deponie(schwach)gas enthalten - zu CH4 reduziert. Dabei kommt ein sogenanntes Mikrobielles Elektrosynthese System (MES) zum Einsatz, wo auf Elektroden Mikroorganismen immobilisiert sind, die Elektronen an die entsprechenden Elektroden abgeben bzw. an diesen aufnehmen können. Diese 'Biokatalysatoren' ermöglichen eine energieeffektive Technologie. In den ersten Schritten im MELOS Projekt wird eine Biokathode für die Reduktion von CO2 zu CH4 im Labor entwickelt und die Stabilität des Systems über einen längeren Zeitraum bestimmt. Da Deponiegas auch andere Verunreinigungen enthalten kann, werden in Batchversuchen für die Mikroorganismen kritische Bestandteile identifiziert. Basierend auf Untersuchungen eines realen Abwassers bzw. Deponiesickerwassers wird ein geeignetes bioanodisches System ausgewählt und in weiterer Folge im Labormaßstab etabliert und ebenfalls über einen längeren Zeitraum tiefgreifend charakterisiert. Nachfolgend werden Biokathode und Bioanode kombiniert und eine entsprechende CO2 Überführung realisiert. Nach Charakterisierung des Systems wird durch Elektrodenmodifikationen das System verbessert und mittels Impedanzmessungen charakterisiert. Es wird ein CSB Abbau im Abwasser von größer als 85% angestrebt und auf der Methanseite sollen mindestens 90% des CO2 in CH4 umgewandelt werden. Weiters wird auch ein konzeptives Upscaling und die Wirtschaftlichkeit betrachtet. Durch die Anreicherung von Methan im Deponiegas wird eine Verlängerung der Deponiegas-Nutzungsdauer erreicht. Treibhauswirksames Deponie-Schwachgas, welches in der Praxis abgefackelt wird oder entweicht, kann so einer sinnvollen Nutzung zugeführt werden.
Das Projekt "Teilvorhaben 1: Klebstoffanwendung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Papiertechnische Stiftung durchgeführt. Zur Vernetzung der Stärkemoleküle in Stärkekleistern und Steuerung der rheologischen und klebetechnischen Eigenschaften, kommt Borax (Natriumtetraborat) zum Einsatz. Seit 2010 sind Borsäure und Natriumborate von der European Chemical Agency (ECHA) als CMR Stoffe (cancerogen, mutagen und reprotoxisch) 'besonders besorgniserregend' eingestuft. 2011 erfolgte im Rahmen von REACH eine Verschärfung der Einstufung, die alle Borverbindungen als SVHC-Stoffe zusammenfasste (Substances of Very High Concern) und eine Kennzeichnung ab einem Gehalt von 0,1% vorschreibt. Erfolgt eine weitere Verschärfung der EU-Richtlinie zur Einstufung borhaltiger Substanzen, oder wird die Zulassung zur Anwendung von Borax in Wellpappenklebstoffen vollständig entzogen, können handelsübliche Stärkeklebstoffe für die Wellpappenherstellung nicht mehr eingesetzt werden. Da Borverbindungen bei der Herstellung von Stärkeleimen nach heutigem Stand der Technik unersetzlich sind, besteht die Gefahr, dass Stärke mit der Wellpappenindustrie einen der wichtigsten Märkte verliert, und vollständig durch erdölbasierte Klebstoffsysteme ersetzt wird. Im Rahmen des Forschungsvorhabens soll eine neuartige stärkebasierte Wellpappenverklebung durch Substitution umweltbedenklicher boraxhaltiger Stärkeklebstoffsysteme bei gleichzeitigem Erhalt der Klebe- und Verarbeitungseigenschaften entwickelt werden. Durch Definition und Erprobung alternativer Vernetzungssysteme, sollen innovative boraxfreie Stein-Hall-Klebstoffe unter Berücksichtigung typischer Laufzeiten von Wellpappenmaschinen und wirtschaftlicher Aspekte in die industrielle Praxis überführt werden. Die Eignung der Neuentwicklung wird am Leistungsspektrum etablierter boraxhaltiger Klebstoffsysteme gemessen.
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Luft | 18 |
Mensch & Umwelt | 30 |
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