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Power-to-Gas am Eichhof

Das Projekt "Power-to-Gas am Eichhof" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fraunhofer-Institut für Windenergie und Energiesystemtechnik (IWES) - Institutsteil Kassel durchgeführt. Bei diesem Projekt handelt es sich um die Methanisierung von Wasserstoff aus Überschussstrom unter Einsatz des im Biogas enthaltenden Kohlendioxids. Erstmals wird dabei über einen längeren Zeitraum das Kohlendioxid ohne vorherige Abtrennung des Methans direkt methanisiert. Hierbei wird der Prozessschritt der Biogasaufbereitung eingespart. Es soll ein konstant hoher Methangehalt im Produktgas von deutlich über 90% erreicht werden, auch bei unterschiedlichem Kohlendioxid Gehalt im Biogas. Das Produktgas aus der Methanisierung wird zwischengespeichert und in Zeiten hohem Strombedarfes in Strom umgewandelt und in das öffentliche Stromnetz eingespeist.

VP-3.2./BioWPC

Das Projekt "VP-3.2./BioWPC" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Erfurt.Sasse Industry Holding GmbH & Co. KG durchgeführt. Das Vorhaben zielt auf eine weitere Steigerung des Einsatzes nachwachsender Rohstoffe und eine langfristige sowie weitgehende Umstellung chemischer Produktionsprozesse auf nachwachsende Rohstoffe. Dafür sind neue inter- und transdisziplinäre Ansätze in Forschung, Entwicklung und Produktion erforderlich. Die Umsetzung dieser anspruchsvollen Zielstellungen erfordert einen nicht unerheblichen technischen und finanziellen Aufwand. Sie ist nur durch eine integrale Betrachtung von Prozessen vom Labor- bis zum Produktionsmaßstab möglich. Daher sind im Projekt Partner entlang der gesamten Wertschöpfungskette beteiligt. Auf Grund der Dimension und der Ziele des Vorhabens kommt der Einbindung eines integrierten Chemieverbund-Standortes wesentliche Bedeutung zu, insbesondere um den Ansatz der Bio-Raffinerie zu realisieren. Die Zuwendung würde dazu beitragen, dass die industriellen Partner (KMU und Großunternehmen) ihre F&E Tätigkeit im Bereich nachwachsender Rohstoffe intensivieren würden und Tätigkeiten aufnehmen würden, die sie sonst nur in sehr beschränktem Umfang durchführen könnten. Bei der Umsetzung des Projektes sind umfangreiche wissenschaftlich-technische Fragen zu klären, die die industriellen und wissenschaftlichen Partner nicht mit eigenen Mitteln lösen können. Versuche zur Dosierung von Partikeln verschiedener Größen und Schlankheitsgrade (Späne, Fasern) und Holzarten.

VP-3.2./BioWPC

Das Projekt "VP-3.2./BioWPC" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Faurecia Innenraum Systeme GmbH durchgeführt. In diesem Teilvorhaben erfolgt die Qualifizierung von BioPA für die Spritzgießverarbeitung von Holzfaser-Polymer-Werkstoffen für Anwendungen im Fahrzeuginnenraum. Ausgehend vom derzeitigen Stand der Technik wird eine Bewertung sowohl des Spritzgießverhaltens der entwickelten WPC als auch der Brauchbarkeit hinsichtlich zu erfüllender Material- und Bauteilanforderungen vorgenommen. Für in diesem ersten Schritt positiv evaluierte WPC-Muster erfolgt die Verarbeitung mit seriennahen Werkzeugen für Türträger, so dass am Ende des Projektes belastbare Aussagen sowohl zur prinzipiellen Einsatzfähigkeit der WPC in einer konkreten Anwendung als auch zu Eigenschaften und Kosten im Vergleich mit best practice Materialkonzepten vorliegen werden. Auf der Basis eines zu erstellenden Lastenheftes für Anwendungen im Fahrzeuginnenraum und von bestehenden Konzepten hinsichtlich Materialien und Verarbeitungstechnologien mit Blick auf Leichtbau und Nachhaltigkeit wird zunächst das grundlegende Potential der neuen WPC für die Spritzgussverarbeitung zu relevanten Bauteilen untersucht. Dies erfolgt auf der Grundlage von Musterplatten, wobei sowohl das Spritzgießverhalten der Materialien als auch deren Performance bewertet werden. Für positiv evaluierte Materialien erfolgt in einer zweiten Stufe der Übergang zu realen Werkzeugen und der Bewertung entsprechender Bauteile.

Teil 3

Das Projekt "Teil 3" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Stuttgart, Institut für Chemische Verfahrenstechnik durchgeführt. Ziel des Projekts war der Betrieb einer 4 kWe-PEM-Brennstoffzellen-Demonstrationsanlage mit dem dafür am besten geeigneten leicht speicherbaren, nicht-leitungsgebundenen regenerativen Brennstoff. Durch die hocheffiziente Verstromung mit Hilfe der Brennstoffzellentechnologie bei gleichzeitigem Einsatz regenerativer Energieträger wird eine deutliche Emissionsminderung klimarelevanter Gase im Vergleich zur konventionellen Strom- und Wärmegewinnung erreicht. Als mögliche Brennstoffe kommen dabei Ethanol, Methanol und Dimethylether (DME) sowie Pflanzenöl, Biodiesel und flüssige synthetische Kohlenwasserstoffe in Frage. Im Rahmen des Projektes wurden Ethanol, Methanol und DME vorselektiert und an Hand verschiedener Voruntersuchungen bewertet. Ein bereits erfolgreich mit dem fossilen Brennstoff Erdgas betriebenes System des ZSW wurde auf den ausgewählten Brennstoff modifiziert und betrieben. Als alternatives Reformerkonzept zu dem bisher am ZSW verwendeten FLOX®-Reformer wurde der am ICVT entwickelte Faltreformer untersucht und auf den ausgewählten Brennstoff hin ausgelegt. In Zusammenarbeit mit dem ISYS wurden innovative Regelungskonzepte und Betriebsführungsstrategien für den Betrieb des Brennstoffzellengesamtsystems entwickelt.

VP-3.2./BioWPC

Das Projekt "VP-3.2./BioWPC" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von 3-P Präzisions-Plastic-Produkte GmbH durchgeführt. Die Weiterverarbeitung der innovativen Holz-Polymer-Werkstoffe zu Bauteilen im Spritzgießverfahren ist das Ziel in diesem Teilvorhaben. Im Mittelpunkt stehen die Ermittlung und die Verarbeitbarkeit der neuen Materialien und die Optimierung des Spritzgießverfahrens. So sind der Einzug und die Schneckengeometrie der Spritzgießautomaten an die Materialien anzupassen. Die Anspritzsysteme müssen für den Erhalt der Naturfasergeometrien hinsichtlich des Querschnitts scheroptimiert werden. Um die Scherbelastung so gering wie möglich zu halten, müssen die Werkzeuge auf die neuen Materialien ausgelegt sein. Die Parameter sollen an entsprechenden Prüfwerkzeugen ermittelt werden. Um den komplexen Bauteilen einen ästhetischen Mehrwert zu geben, soll die farbliche Direktgestaltung und die Oberflächenstrukturierung im Spritzgießprozess untersucht werden. Die Bauteile sollen als Demonstrationsobjekte für die Leistungsfähigkeit des neuen Werkstoffes dienen. AP1 Evaluierung der Verarbeitungsmöglichkeiten mittels Spritzgießtechnik an ReferenzsystemenAP2 Bauteilauslegung und Entwurf von Spritzgießkavität sowie deren FertigungAP3 Erforschen des Verarbeitungsverhaltens in Abhängigkeit der Rezeptur der KompositeAP4 Anpassen und Optimieren der Spritzgießtechnik für die Verarbeitung der BioWPCAP5 Untersuchung der optischen Direktgestaltung im SpritzgießprozessAP6 Bewerten & Erproben der Verfahrensabläufe und der Prozessstabilität im Demonstrationsmaßstab über die Herstellung von Demonstratorbauteilen.

Teil 2

Das Projekt "Teil 2" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Novis GmbH durchgeführt. In Zusammenarbeit haben die Arbeitsgruppe Geomikrobiologie der Universität Tübingen und die Tübinger Novis GmbH folgende Forschungs- und Entwicklungsergebnisse zur biologischen Laugung der Hausmüllverbrennungsschlacke (MHKW) der Mannheimer Müllverbrennungsanlage MVV Energie erzielt. - Entwurf eines übergreifenden sozialen und politischen Konzepts zur Nutzung von Müllverbrennungsschlacken als Ressource für wirtschaftlich wertvolle Metalle und ökologisch verantwortungsvolle Baustoffe - Geochemische Charakterisierung der MHKW Schlacke: pH Wert, Wassergehalt, Elementzusammensetzung, Kohlenstoffanteil, Mineralogie - Bestimmung des wirtschaftlichen Potentials der Laugung von Metallen aus MHKW Schlacke, mit Finanzprognosen - Bestimmung chemischer Laugungsparameter der wirksamen Metalllaugung der MHKW Schlacke (pH, Temperatur, Korngröße, Verwendung verschiedener Säuren) - Bestimmung der biologischen Laugfähigkeit von laborbekannten Einzelbakterienstämmen (Acidithiobacillus ferrooxidans, Acidiphilium sp. SJH) zur wirksamen Metalllaugung von MHKW Schlacke - Bestimmung der biologischen Laugfähigkeit eines definierten mikrobiellen Gemisches aus 12 Bakterientypen (MicroVeda®) zur wirksamen Metalllaugung von MHKW Schlacke - Gewinnung innovativer, laugfähiger Bakterienkonsortien aus den Flusssedimenten des hochgradig metallhaltigen Flusses Rio Tinto in Spanien, perfekt angepasst an die geochemischen Parameter der MHKW Schlacke - Bestimmung physikalischer Laugungsparameter der wirksamen Metalllaugung der MHKW Schlacke (Art der Mischung von Schlacke und Laugungsflüssigkeit) - Errichtung einer Miniaturlaugungsanlage, die Metalle aus mehreren Kilogramm MHKW Schlacke industrienah laugt Übergreifend ist zu sagen, dass die Grundlagen zur Entwicklung einer wirksamen und ökonomischen Laugung von Metallen aus MHKW Schlacke gelegt werden konnten.

Teil 1

Das Projekt "Teil 1" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Eberhard Karls Universität Tübingen, Fachbereich Geowissenschaften, Zentrum für Angewandte Geowissenschaften (ZAG), Arbeitsgruppe Umweltphysik durchgeführt. In Zusammenarbeit haben die Arbeitsgruppe Geomikrobiologie der Universität Tübingen und die Tübinger Novis GmbH folgende Forschungs- und Entwicklungsergebnisse zur biologischen Laugung der Hausmüllverbrennungsschlacke (MHKW) der Mannheimer Müllverbrennungsanlage MVV Energie erzielt. - Entwurf eines übergreifenden sozialen und politischen Konzepts zur Nutzung von Müllverbrennungsschlacken als Ressource für wirtschaftlich wertvolle Metalle und ökologisch verantwortungsvolle Baustoffe - Geochemische Charakterisierung der MHKW Schlacke: pH Wert, Wassergehalt, Elementzusammensetzung, Kohlenstoffanteil, Mineralogie - Bestimmung des wirtschaftlichen Potentials der Laugung von Metallen aus MHKW Schlacke, mit Finanzprognosen - Bestimmung chemischer Laugungsparameter der wirksamen Metalllaugung der MHKW Schlacke (pH, Temperatur, Korngröße, Verwendung verschiedener Säuren) - Bestimmung der biologischen Laugfähigkeit von laborbekannten Einzelbakterienstämmen (Acidithiobacillus ferrooxidans, Acidiphilium sp. SJH) zur wirksamen Metalllaugung von MHKW Schlacke - Bestimmung der biologischen Laugfähigkeit eines definierten mikrobiellen Gemisches aus 12 Bakterientypen (MicroVeda®) zur wirksamen Metalllaugung von MHKW Schlacke - Gewinnung innovativer, laugfähiger Bakterienkonsortien aus den Flusssedimenten des hochgradig metallhaltigen Flusses Rio Tinto in Spanien, perfekt angepasst an die geochemischen Parameter der MHKW Schlacke - Bestimmung physikalischer Laugungsparameter der wirksamen Metalllaugung der MHKW Schlacke (Art der Mischung von Schlacke und Laugungsflüssigkeit) - Errichtung einer Miniaturlaugungsanlage, die Metalle aus mehreren Kilogramm MHKW Schlacke industrienah laugt Übergreifend ist zu sagen, dass die Grundlagen zur Entwicklung einer wirksamen und ökonomischen Laugung von Metallen aus MHKW Schlacke gelegt werden konnten.

Prof-ED

Das Projekt "Prof-ED" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Stuttgart, Institut für Chemische Verfahrenstechnik durchgeführt. Der Umsatz mit Biopharmazeutika verzeichnet seit Jahren global ein sehr starkes Wachstum. Bei der Herstellung dieser Arzneimittel kommt ein aus mehreren Teilschritten bestehendes Reinigungsverfahren zum Einsatz, in dem im Wesentlichen säulenchromatographische Verfahren eingesetzt werden. Diese sind effektiv, aber kostenintensiv und umweltbelastend. Es wird deswegen nach alternativen Reinigungsverfahren geforscht und einzelne fortgeschrittene Technologien sind bereits in Anwendung. Zur Lösung dieses Problems wollen wir als neuartigen, leistungsfähigen Prozessschritt zur Reinigung bzw. Entfernung von Ionen aus der Proteinlösung die von uns entwickelte, verbesserte Verfahrensvariante der Elektrodialyse etablieren, die einen signifikant höheren Entsalzungsgrad gegenüber der konventionellen Elektrodialyse erzielt und die Leistungsfähigkeit eines üblicherweise verwendeten Ionenaustauschs erreicht. Die wesentlichen Alleinstellungsmerkmale unserer neuartigen ED-Variante sind kontinuierliche, effiziente Entsalzung, Kostenreduktion gegenüber dem Einsatz konventioneller Technologien und Nachhaltigkeit durch geringen Energie- und Chemikalieneinsatz. Wir fertigen in der EXIST-Phase einen technischen Prototyp zur Validierung und ein Vorserienprodukt, das als Demonstrator den strategischen Partnern bzw. Kunden vorgestellt wird. Hierdurch wird zum Ende der EXIST-Phase die Serien- und Marktreife erreicht. Anschließend erfolgt die Unternehmensgründung und der Aufbau der Produktion. Nach der Etablierung unseres Produkts im anvisierten Markt ist eine Diversifikation und die Erschließung weiterer potenzieller Märkte vorgesehen.

Teilprojekt 1

Das Projekt "Teilprojekt 1" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Karlsruher Institut für Technologie (KIT), Engler-Bunte-Institut, Bereich Gas, Erdöl und Kohle durchgeführt. 1. Vorhabenziel: Das Verbundprojekt soll über 3 Jahre laufen (7 Partner: 3 x Forschung, 4 x Industrie). Ziel ist die Entwicklung eines Konzepts zur Speicherung der bei Wind und Photovoltaik volatil anfallenden elektrischen Energie durch Fixierung von CO2 in Form von CH4. Zur Erzeugung des CH4 aus Strom wird durch Druckelektrolyse H2 gewonnen. Anschließend wird der Wasserstoff zu Methan umgesetzt: CO2 + 4H2 - größer als oder gleich CH4 + 2H2O Das Methan muss vor der Einspeisung ins Erdgasnetz konditioniert werden. Dazu sollen alternative Stoffe ermittelt werden, die die derzeit übliche Konditionierung durch fossiles Flüssiggas ersetzen können. Aufgabe des DVGW ist eine Reaktorkonzeptentwicklung zur Methanisierung. Für die exotherme Reaktion kann der Wärmehaushalt durch den Einsatz von funktionalen Flüssigkeiten wie Ionischen Fluiden optimal gesteuert und die Wärme auf einem hohen Temperaturniveau aus dem Reaktor entnommen werden. Damit kann die Ressourceneffizienz erhöht werden. Die Modellierung des Reaktors soll ein Scale Up auf technische Reaktoren ermöglichen. Zudem soll die intelligente Kopplung der Methanisierung mit CO2-Quellen untersucht werden. 2. Arbeitsplanung: Anfangs werden geeignete Wärmeträgerflüssigkeiten (z. B. IL) ermittelt. Parallel hierzu wird eine Apparatur zur Drei-Phasen-Methanisierung aufgebaut und betrieben. Die Erkenntnisse sollen als Basis für die Modellierung des Reaktors mit Matlab dienen. Am Ende des Projektes soll ein großtechnischer Reaktor grob ausgelegt werden.

Laugung von Metallen in Gegenwart von Chlorid

Das Projekt "Laugung von Metallen in Gegenwart von Chlorid" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Bergakademie Freiberg, Institut für Biowissenschaften durchgeführt. Bei der Haldenlaugung sulfidischer Kupfererze in Chile ist es ein bekanntes Problem, dass sich durch das Recycling des Wassers nach der Solventextraktion des Zielmetalls andere Ionen in der Laugungslösung anreichern. Hier spielt insbesondere Chlorid eine wesentliche Rolle. Für die Laugung des europäischen Kupferschiefers ist es ggf. von Interesse, mit HCl anzusäuern und dann auch in Gegenwart von Chlorid zu laugen. Chlorid hemmt jedoch normalerweise die essenziell wichtigen Eisenoxidierer. Deshalb soll ein deutsch-chilenisches Konsortium gebildet werden, welches gemeinsam im Rahmen eines internationalen r4-Projektes untersucht, wodurch Eisenoxidierer verschiedener Gattungen in die Lage versetzt werden, Chlorid zu tolerieren, und wie diese Eigenschaft praktisch im Rahmen von Haldenlaugung und Reaktorlaugung zur Gewinnung verschiedener Metalle genutzt werden kann. Vorgesehene Partner sind auf deutscher Seite die TU Bergakademie Freiberg (Institute für Biowissensch., Mineralogie, Therm. Verfahrenstechnik, Umwelt- und Naturstoffverfahrenst., sowie für Anorganische Chemie), Fa. G.E.O.S. Halsbrücke, Fa. Erz und Stein Bobritzsch, Fa. Umwelt- und Ingenieurstechnik Dresden und die Universität Duisburg-Essen (Biofilm Centre). Auf chilenischer Seite soll das Konsortium unter Koordination von Prof. Gloria Levicán (Universidad de Santiago de Chile), die Universidad Católica del Norte in Antofagasta, die Universidad Andrés Bello in Santiago und die Fa. Biosigma umfassen sowie ggf. weitere Partner, mit denen erste Gespräche geführt worden sind. Im Rahmen des hier beantragten Projektes soll von Oktober 2014 bis Januar 2015 Personal zur Vorbereitung eines r4-Antrages eingestellt werden. Zudem plant der Projektleiter, im Oktober nach Chile zu reisen, um mit den möglichen dortigen Partnern zunächst Einzelgespräche zu führen. Im Dezember sollen dann im Rahmen eines Workshops (mit Exkursion zu einer Biolaugungsanlage) in Chile weitere Gespräche zwischen allen Beteiligten stattfinden.

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