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Teilprojekt C: 'TG2, Erzeugung von Chemiegrundstoffen aus Biomasse

Das Projekt "Teilprojekt C: 'TG2, Erzeugung von Chemiegrundstoffen aus Biomasse" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von CRI Catalyst Leuna GmbH durchgeführt. Das im Spitzencluster BioEconomy positionierte Projekt zur Herstellung von biobasierten Olefinen aus dem lignocellulosehaltigen Rohstoff Holz spiegelt das Konzept der nachhaltigen Nutzung biogener Rohstoffe wider. Der Fokus der Arbeiten liegt auf der Entwicklung neuer Prozesstechnologien und der Etablierung eines integrierten Verfahrens, dass die Umwandlung von aus Lignocellulosehydrolysaten fermentativ gewonnen Alkoholen zu den korrespondierenden Olefinen abbildet. Mit den biobasierten Olefinen Ethylen, Propylen und Butenen stehen Rohstoffe für die weitere Verwertung insbesondere in der kunstoffverarbeitenden Industrie zu Verfügung, um nachhaltig erzeugte Materialien und Werkstoffe herzustellen. Der Verbundpartner CRI Catalyst ist maßgeblich für die Katalysatorentwicklung und -bereitstellung und -charakterisierung für die im Projekt betrachteten heterogen katalysierten Prozesse verantwortlich. 1. Dehydratisierung als Gasphasenprozess: Katalysatorauswahl, Scale-up und Prozessoptimierung, 2. Dehydratisierung als Prozess in überkritischer Phase - Katalysatorentwicklung, 3. Hydrierung von Aceton - Katalysatorauswahl.

Teilprojekt B: 'TG2, Erzeugung von Chemiegrundstoffen aus Biomasse

Das Projekt "Teilprojekt B: 'TG2, Erzeugung von Chemiegrundstoffen aus Biomasse" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Linde Engineering Dresden GmbH durchgeführt. Im beantragten Vorhaben zur Herstellung von biobasierten Olefinen aus dem lignocellulosehaltigen Rohstoff Holz liegt der Fokus auf der Entwicklung neuer Prozesstechnologien und der Etablierung eines integrierten Verfahrens, welches die Umwandlung von aus Lignocellulose-Hydrolysaten fermentativ gewonnen Alkoholen zu den korrespondierenden Olefinen abbildet. Mit den biobasierten Olefinen Ethylen, Propylen und Butenen stehen Rohstoffe für die weitere Verwertung insbesondere in der kunstoffverarbeitenden Industrie zu Verfügung, um nachhaltig erzeugte Materialien und Werkstoffe herzustellen. Die Projektpartner führen hierzu Untersuchungen zu Weiterentwicklung von Technologien in den Bereichen der fermentativen Nutzung von Lignocellulose-Hydrolysaten zur Alkoholgewinnung, der Entwicklung einer energieoptimierten und wirtschaftlichen Prozesstechnologie für die Dehydratisierung von Alkoholen unter hohen Drücken aus dem Fermentationsstrom sowie der Etablierung eines integrierten Ansatzes für den Gesamtprozess der Gewinnung von Olefinen aus Lignocellulose-Hydrolysaten durch.

Innovative Energy Research N-INNER EPFB

Das Projekt "Innovative Energy Research N-INNER EPFB" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von RWTH Aachen University, Institut für Technische und Makromolekulare Chemie, Lehrstuhl für Technische Chemie und Petrolchemie durchgeführt. 1. Ziel dieses Teilvorhabens ist die Etablierung eines Reaktionsnetzwerkes, das über möglichst einfache, gut steuer- und kombinierbare katalytische Prozesse den Zugang zu einer breiten Palette von kraftstofftauglichen Molekülen aus Lignocellulose ermöglicht. Die synthetische Aufgabenstellung beinhaltet die gezielte Entfernung von Sauerstoff aus den eingesetzten Biomasse-basierten Plattformchemikalien durch katalytische Hydrierungs-, Dehydratisierungs-, Decarboxylierungs- und Decarbonylierungsreaktionen. Die Selektivität der Umwandlungen soll durch die methodische Kombination mit Additiven und die systematische Optimierung der Reaktionsbedingungen gesteuert werden. 2. Arbeitsplanung Für die angestrebte Umsetzung von Plattformchemikalien und Zuckerderivaten werden zunächst homogene Katalysatoren entwickelt, die in Wasser und Ionischen Flüssigkeiten löslich und aktiv sind. Die für die Reaktion benötigten maßgeschneiderten Ionischen Flüssigkeiten werden entsprechend den Anforderungen synthetisiert und optimiert. Nach der Charakterisierung der Katalysatoren erfolgt die Testung in vornehmlich homogen katalysierten Flüssigphasen-Prozessen. Als Ausgangsstoffe für die primären Untersuchungen sollen 5-(Hydroxymethyl)furfural sowie dessen Folgeprodukt Lävulinsäure dienen. Beide Verbindungen zählen zu einer Palette von Chemikalien, die bereits heute in industriellem Maßstab aus Biomasse zugänglich. Auf Grundlage der Ergebnisse erfolgen die Optimierung der Katalysatoren und die methodische Kombination mit aciden Additiven. Anschließend erfolgt die Ausweitung der Untersuchungen auf komplexere Biomasse-Derivate und Vorarbeiten zur Entwicklung eines kontinuierlichen Verfahrens.

Teilvorhaben: Gesamtsystem

Das Projekt "Teilvorhaben: Gesamtsystem" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Vaillant GmbH durchgeführt. Ziel dieses Forschungsvorhabens ist es, einen innovativen Wärmespeicher auf Basis leistungsoptimierter hocheffizienter und kostengünstiger Sorptionsmaterialien für die Wärmeversorgung von Ein- und Mehrfamiliengebäuden zu entwickeln und in einer Demonstrationsanlage umzusetzen. Das beantragte Forschungsvorhaben ist die konsequente Weiterentwicklung und Umsetzung des im Verbundprojekt CWS erfolgreich erarbeiteten und im Labormaßstab erprobten Verfahrens eines chemisch-sorptiven Wärmespeichers. Die zur Anwendung kommenden Speichermaterialien bestehen aus einem zeolithischen Trägermaterial (Wärmespeicherung / -freisetzung durch Desorption / Adsorption) imprägniert mit Salzen (Wärmespeicherung / -freisetzung durch Dehydratisierung / Hydratisierung) und weisen eine deutlich höhere Speicherdichte auf als reine Sorptionsmaterialien (Faktor 1,5 - 2) Das Vorhaben wird als Verbundprojekt des ITW, Uni Stuttgart (Koordinator), ITC, Univ. Leipzig, Chemiewerk Bad Köstritz GmbH und der Vaillant GmbH, Remscheid durchgeführt. Das Vorhaben ist in 8 Arbeitspakete gegliedert. AP1 umfasst die grundlegende Untersuchung eines chem. sorptiven Wärmespeichers. Herstellung und Optimierung des Materials, sowie die Weiterentwicklung des Wärmespeichers gliedert sich in den Arbeitspaketen AP 2 bis 4. Entwicklung, Test und Demonstration des Speichermaterials in einer skalierten Anlage sollen in AP 5 & 6 erfolgen. Validierung der Monitordaten, Systemanalyse und -optimierung folgen in AP7 statt.

Teilprojekt: Materialentwicklung (Pilotierung, Up-Scaling, Überführung in den technischen Maßstab)

Das Projekt "Teilprojekt: Materialentwicklung (Pilotierung, Up-Scaling, Überführung in den technischen Maßstab)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von CWK Chemiewerk Bad Köstritz GmbH durchgeführt. Ziel dieses Forschungsvorhabens ist die Entwicklung und Erprobung eines effizienten Langzeitwärmespeichers für die Gebäudebeheizung in Ein- und Mehrfamilienhäusern. Das Projekt ist ein direktes Nachfolgeprojekt des Verbundprojekts CWS (FKZ 0327468B). Die dort erarbeiteten und im Labor erprobten Verfahren zur Langzeitwärmespeicherung werden weiterentwickelt und in einer Demonstrationsanlage umgesetzt. Durch den Einsatz von hocheffizienten chemisch-sorptiven Speichermaterialien (Komposite aus zeolithischen Trägern und Salzen), die innerhalb dieses Projekts optimiert und hergestellt werden, können deutlich höhere Speicherdichten bei kompakten Speichervolumina erzielt werden, als dies bei Wasserspeichern möglich ist. Am Ende dieses Forschungsvorhabens ist ein Demonstrator eines chemisch-sorptiven Wärmespeichers verfügbar, welcher in die vorindustrielle Produktentwicklung überführt und in den Markt eingeführt werden kann. Arbeitsschwerpunkte sind: - Erarbeitung bzw. Weiterentwicklung verfahrenstechnischer Konzepte zur Einbindung eines Langzeitwärmespeichers in unterschiedliche Anlagenkonzepte (Solarthermie, Photovoltaik, Kraft-Wärme-Kopplung) und Bewertung anhand von Simulationsstudien und Referenzszenarien - technische Umsetzung und Erprobung des Verfahrens am Beispiel einer thermischen Solaranlage mit Langzeitwärmespeicher (sowohl im Labor, als auch im Rahmen einer Demonstrationsanlage) - Entwicklung und Optimierung der Speichermaterialien hinsichtlich Sorptionskapazität, Kinetik, Langzeitstabilität sowie Erarbeitung von Prozessen zur industriellen Herstellung der Speichermaterialien.

Teilvorhaben: Verfahrensentwicklung

Das Projekt "Teilvorhaben: Verfahrensentwicklung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Stuttgart, Institut für Thermodynamik und Wärmetechnik durchgeführt. Ziel dieses Forschungsvorhabens ist die Entwicklung und Erprobung eines effizienten Langzeitwärmespeichers für die Gebäudebeheizung in Ein- und Mehrfamilienhäusern. Das Projekt ist ein direktes Nachfolgeprojekt des Verbundprojekts CWS (FKZ 0327468B). Die dort erarbeiteten und im Labor erprobten Verfahren zur Langzeitwärmespeicherung werden weiterentwickelt und in einer Demonstrationsanlage umgesetzt. Durch den Einsatz von hocheffizienten chemisch-sorptiven Speichermaterialien (Komposite aus zeolithischen Trägern und Salzen), die innerhalb dieses Projekts optimiert und hergestellt werden, können deutlich höhere Speicherdichten bei kompakten Speichervolumina erzielt werden, als dies bei Wasserspeichern möglich ist. Am Ende dieses Forschungsvorhabens ist ein Demonstrator eines chemisch-sorptiven Wärmespeichers verfügbar, welcher in die vorindustrielle Produktentwicklung überführt und in den Markt eingeführt werden kann. Arbeitsschwerpunkte sind: - Erarbeitung bzw. Weiterentwicklung verfahrenstechnischer Konzepte zur Einbindung eines Langzeitwärmespeichers in unterschiedliche Anlagenkonzepte (Solarthermie, Photovoltaik, Kraft-Wärme-Kopplung) und Bewertung anhand von Simulationsstudien und Referenzszenarien - technische Umsetzung und Erprobung des Verfahrens am Beispiel einer thermischen Solaranlage mit Langzeitwärmespeicher (sowohl im Labor, als auch im Rahmen einer Demonstrationsanlage) - Entwicklung und Optimierung der Speichermaterialien hinsichtlich Sorptionskapazität, Kinetik, Langzeitstabilität sowie Erarbeitung von Prozessen zur industriellen Herstellung der Speichermaterialien.

Fluidhaushalt und Stofftransportprozesse im Akkretionskomplex von Kreta (Griechenland)

Das Projekt "Fluidhaushalt und Stofftransportprozesse im Akkretionskomplex von Kreta (Griechenland)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Karlsruhe (TH), Institut für Petrographie und Geochemie durchgeführt. In Subduktionszonen werden aus dem abtauchenden Lithosphaerensegment durch Kompaktierung, Dehydratisierung und Devolatilisierung der Gesteine erhebliche Mengen an Fluiden freigesetzt. Dabei werden Elemente mobilisiert und Reaktionsmechanismen ausgeloest, die zu einer tiefgreifenden stofflichen Umwandlung der Kruste fuehren. Ueber den Fluidhaushalt und die fluidvermittelten Stofftransportprozesse in Akkretionskomplexen ist trotzdem relativ wenig bekannt. Kreta bietet durch seine tektonische Lage hervorragende Bedingungen um diese Prozesse durch das Abteufen einer Tiefbohrung eingehend studieren zu koennen. Der diesbezueglich lueckenhafte Kenntnisstand setzt jedoch umfangreiche spuren-und isotopengeochemische Vorfelduntersuchungen voraus. Diese sollen Auskunft ueber Regime, Zusammensetzung, Herkunft der Fluide und Aenderungen des Fluid/Gesteinsverhaeltnisses waehrend der tektono-metamorphen Entwicklung der wichtigsten lithologisch-strukturellen Einheiten liefern. Die durch die Fluide vermittelten Stofftransportprozesse und Mobilisierungen von Elementen sollen unter Einbeziehung der Nebengesteinschemie anhand der spezifischen Spurenelementsignaturen der Mineralneubildungen und Alterationszonen untersucht werden. Es besteht auch die Aussicht, Informationen ueber metamorph gesteuerte Austausch- und Fraktionierungsmechanismen der untersuchten Isotopensysteme zu erhalten.

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