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CNTs erobern Märkte

Das Projekt "CNTs erobern Märkte" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Leibniz-Institut für Verbundwerkstoffe GmbH durchgeführt.

Teilprojekt 1

Das Projekt "Teilprojekt 1" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fraunhofer-Institut für Mikrostruktur von Werkstoffen und Systemen durchgeführt. Ziel ist die Entwicklung und Herstellung erstklassiger, ligninhaltiger, adhärierender Polymerharze mit hoher elektrischer Leitfähigkeit. Diese werden mit chemisch modifizierten Buchenholz-Ligninen hergestellt und basieren auf der Derivatisierung bzw. Quervernetzung mit Acrylaten, Epoxiden, Phenolen und Isocyanaten, wobei bei gezielter Einstellung der Haftadhäsion und der Haftbindung ein hoher Anteil an Lignin angestrebt wird. Im Fokus der Untersuchungen steht deshalb auch der Einfluss des Lignins auf die adhäsive Wirkung. Die resultierenden Klebstoffsysteme werden über den Einbau von Ligninderivaten und die gezielte Auswahl weiterer Komponenten an die zu dispergierenden leitfähigen Polymere bzw. elektrisch leitfähigen Partikel adaptiert. Dadurch wird die spezifische, elektrische Leitfähigkeit der Klebstoffe einstellbar. Verfolgt wird dabei auch das technische Ziel den Klebstoff definiert, intrinsisch über den elektrischen Widerstand, aufzuheizen und auf diese Weise schnell und gezielt auszuhärten. Ein weiteres technisches Projektziel besteht in der gezielten Verschäumung der Harzkomponenten mittels Mikrowellentechnologie zu hochdämmenden, leichten Strukturelementen. Diese werden dann durch die leitfähigen adhäsiven Harze mit Deckschichten zu Sandwichelementen verbunden und elektrothermisch ausgehärtet. Weiterhin werden die elektrisch leitfähigen Harzsysteme zur Verklebung von Schaumelementen genutzt, um Freiformflächen für spezifische Anwendungen im architektonischen Umfeld zu generieren. Eine klassische thermische Aushärtung über Öfen ist auf Grund der sehr guten Wärmeisolation der Schäume schwierig und ökonomisch nicht sinnvoll, so das auch hier die besondere Innovation der elektrisch leitfähigen Harze für eine gezielte, lokal begrenzte Aushärtung zum Einsatz kommen wird.

Teilprojekt 3

Das Projekt "Teilprojekt 3" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Poly-Chem AG durchgeführt. Ziel ist die Entwicklung und Herstellung erstklassiger, ligninhaltiger, adhärierender Polymerharze mit hoher elektrischer Leitfähigkeit. Diese werden aus chemisch modifizierten Ligninen hergestellt und basieren auf der Derivatisierung bzw. Quervernetzung mit Acrylaten, Epoxiden - und Isocyanaten, wobei bei gezielter Einstellung der Haftadhäsion und der Haftbindung ein hoher Anteil an Lignin angestrebt wird. Im Fokus der Untersuchungen steht deshalb auch der Lignineinfluß auf die adhäsive Wirkung. Die resultierenden Werkstoffsysteme werden über den Einbau von Ligninderivaten und die gezielte Auswahl weiterer aromatischer Komponenten an die zu dispergierenden leitfähige Polymere bzw. elektrisch leitfähigen Partikel adaptiert. Die so modifizierten Harze werden mittels Mikrowellentechnologie aufgeschäumt und mit Decklagen zu Sandwichelementen kraftschlüssig verbunden. Dabei spielt die Erzeugung von Freiformstrukturen mittels intrinsischen Schäumens bzw. die Verklebung von Schaumblöcken mit dem neu entwickelten adhärierenden Polymerharz unter elektrisch induzierter Aushärtung eine besondere Rolle. Beginnend im kleinskaligen Maßstab erfolgt die Herstellung ausgewählter Polymer-Harz-Komponenten auf Epoxid- und Acrylatbasis, in dessen Folge entsprechende Ligninderivate auf Acrlyat- und Epoxidbasis hergestellt, systematisch modifiziert und charakterisiert werden. Die resultierenden Eigenschaften dieser Produkte erfolgt u.a. via Gaschromatographie und elektrischer Leitfähigkeit.

Faserverbunde für Luftfahrt und Windkraft - CarboAir

Das Projekt "Faserverbunde für Luftfahrt und Windkraft - CarboAir" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von BASF SE durchgeführt. Durch Einarbeitung von funktionalisierten CNTs in industrieübliche Epoxydharze als sekundäre Füllmaterialien zu Kohlenstoff- bzw. Glasfasern sollen Faserverbundwerkstoffe für die Luftfahrt, die Windkraft sowie die Medizintechnik generiert werden, deren Leistungsfähigkeit weit über den derzeitigen Stand der Technik hinausgeht. Die herausragenden nanoskopischen Eigenschaften der CNTs sollen in makroskopische Anwendungen überführt werden und neue Erkenntnisse über die Beziehung zwischen Struktur und Eigenschaften der CNTs nutzbar gemacht werden. Bei der BASF werden Technologien zur Funktionalisierung der CNTs erarbeitet. Die CNTs werden durch Anpassung der funktionellen Gruppen hinsichtlich der Dispergierbarkeit in Epoxydharzen und der Kinetik des Härtungsprozesses optimiert (Monat 1-6). Es werden Mustermengen im 10g Maßstab (Monat 6-12) bzw. im 1kg-Maßstab (Monat 19-24) hergestellt, die zur Bestimmung der mechanischen und elektromagnetischen Eigenschaften von Musterbauteilen an Partner abgegeben werden. Abschließend erfolgt die Kostenschätzung für Großprozesse und die Projektbewertung (Monat 25-36). Bei der BASF werden Erkenntnisse (AEs) bezüglich der Herstellung modifizierter CNTs generiert, die für leistungsfähigere Leichtbaumaterialien (Expoxy-Systeme) optimal geeignet sind. Die CNTs werden direkt an die Bedürfnisse der potentiellen Abnehmer angepasst. Die geschätzte Marktgröße für das Jahr 2015 liegt bei 10-12 t CNT/a.

Teilprojekt 2

Das Projekt "Teilprojekt 2" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von EPS Timmel Service GmbH durchgeführt. Ziel ist die Entwicklung und Herstellung erstklassiger, ligninhaltiger, adhärierender Polymerharze mit elektrischer Leitfähigkeit. Diese werden aus chemisch modifizierten Lignien hergestellt und basieren auf der Derivatisierung bzw. Quervernetzung mit Acrylatzen, Epoxiden - und Isocyanaten, wobei bei gezielter Einstellung der Haftadhäsion und der Haftbindung ein hoher Anteil an Lignin angestrebt wird. Im Fokus der Untersuchungen steht deshalb auch der Lignineinfluss auf die adhäsive Wirkung. Die resultierenden Werkstoffsysteme werden über den Einbau von Ligninderivaten und die gezielte Auswahl weiterer Komponenten an die zu dispergierenden leitfähige Polymere bzw. elektrisch leitfähigen Partikel adaptiert. Die so modifizierten Harze werden mittels Mikrowellentechnologie aufgeschäumt und mit Decklagen zu Sandwichelementen kraftschlüssig verbunden. Dabei spielt die Erzeugung von Freiformstrukturen mittels intrinsischen Schäumens bzw. die Verklebung von Schaumblöcken mit dem neu entwickelten adhärierenden Polymerharz unter elektrisch induzierter Aushärtung eine besondere Rolle. TV1 Entwicklung von neuen Komponenten für leitfähige und haftende Lignin-Polymerharz-Systeme (POLY-CHEM AG). TV2 Herstellung und Charakterisierung leitfähiger adhärierender Polymerharze und deren labortechnische Verschäumung (IWMH). TV3 Verschäumung von ligninbasierten Hartschäumen mit Mikrowellentechnologie und Herstellung von 3D-geformten Sandwichelementen (EPS Timmel Service GmbH).

Faserverbunde für Luftfahrt und Windkraft - CarboAir

Das Projekt "Faserverbunde für Luftfahrt und Windkraft - CarboAir" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Airbus Defence and Space GmbH durchgeführt. 1. Vorhabenziel Ziel ist es, durch eine gezielte Einarbeitung CNTs in ein luftfahrtzugelassenes Epoxidharz als sekundäre Füllmaterialien zu Kohlenstofffasern neuartige, maßgeschneiderte, quasi dreiphasige faser- bzw. textilverstärkte Faserverbunde für die Luftfahrt zu generieren, deren Leistungsfähigkeit und Werkstoffpotential in Bezug auf Flammschutz und Schadenstoleranz weit über den derzeitigen Stand der Technik und Forschung hinausgeht. 2. Arbeitsplanung In einem ersten Schritt werden die Luftfahrtspezifischen Anforderungen festgelegt (API). Anschliessend werden im Verbundprojekt CNTs modifiziert und in einem Matrixmaterial dispergiert (APII und III). Diese modifizierten Harzsysteme werden via Prepreg Technologie oder bevorzugsweise via ein 'Vacuum assisted Processing' (VAP) Prozess zu Hybride Faserverbunde verarbeitet (AP IV). In ein Iterationsprozess werden diese neue Materialien charakterisiert (AP V) und via neue Prozessentwicklungen weiter optimiert. Die Technologiefähigkeit wird zum Schluss evaluiert via der Konstruktion eines Demonstrators-Bauteils (AP VI), welche anschliessend getestet (AP VI) und bewertet (AP VII) wird. 3. Ergebnisverwertung Obwohl der Einsatz von Faserverbunden in der Luftfahrt große Potentiale mit sich bringen, sind einige Eigenschaften kritisch zu betrachten um dessen Potential völlig auszuschöpfen. Einerseits müssen wegen zunehmender Verwendung von Verbundwerkstoffen, auch näher hin zum Passagierbereich stringente Brandanforderungen erfüllt werden. Die herkömmlichen Verbundwerkstoffe erfüllen diese Anforderungen nicht und können deswegen zurzeit in vielen Anwendungen nicht genutzt werden. Andererseits soll die Schadenstoleranz erhöht werden, das heißt, die Rissweiterbildung soll nach Impakt möglichst gering sein. Für Verbundwerkstoffe mit einer niedrigen Rissweiterbildung können die Wartungsintervalle erhöht werden, welche große Kosteneinsparungen mit sich bringen.

Der Einfluss von Rohoel und Dispergatoren auf die Oekologie und Physiologie spezieller Deichpflanzen

Das Projekt "Der Einfluss von Rohoel und Dispergatoren auf die Oekologie und Physiologie spezieller Deichpflanzen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Hamburg, Institut für Angewandte Botanik durchgeführt. Der Einfluss von Rohoel auf die Vegetation der Hochwasserschutzanlagen (Deiche) an der Deutschen Nordseekueste wird sich durch voelliges Absterben der Pflanzen bemerkbar machen. Dieses kann zu einer Gefaehrdung der hinter den Deichen befindlichen, tiefer liegenden Marschen fuehren. Durch Versuche mit Saatgut bzw. Rollrasen deichspezifischer Pflanzenarten sowie verschiedener Schutzstoffe soll festgestellt werden, welche Arten relativ unempfindlich gegen Rohoeleinfluesse sind bzw. welche Schutzstoffe sich als Impraegniermittel fuer Pflanzen und Boden gegen eine schaedliche Oeleinwirkung empfehlen lassen.

Impact of silviculture on species diversity in forests in Germany

Das Projekt "Impact of silviculture on species diversity in forests in Germany" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Hamburg, Arbeitsbereich für Weltforstwirtschaft und Institut für Weltforstwirtschaft des Friedrich-Löffler-Institut, Bundesforschungsinstitut für Tiergesundheit durchgeführt. Objectives: Focus of investigations is in development of species and ecosystem diversity (alpha-, beta- and gamma-diversity) as well as on ecological and population biological processes on landscape and ecosystem levels. The project asks questions on the function of forest management and landscape units for dispersal and establishment of typical forest plants (herb, shrub and tree layer), in particular on the exchange of diaspores (dispersal units) and the recolonization of biocoenologically impoverished, partly fragmented forest ecosystems. We will also check to what extent species or species groups and habitat structures can be used as indicators for monitoring of biological diversity in forests on landscape level. Major questions are: (1) How to maintain or re-create a biological diversity that is typical and as large as possible for the respective forest ecosystem? (2) What spacious effects does forest management have for the biological diversity at landscape level? (3) Which role do wild animals (e.g. hoofed game, birds) play in the diaspore dispersal of vascular forest plants? (4) How can the biological diversity be monitored with simple methods? Results: - The comparison of the recent and the ancient forest cover shows in total an increasing forest area of 636 ha. On the soils of the ground and terminal moraines deforestation exceeds by far the reforestation (balance -544ha). On the sander the afforestation of former heathland, communal pasture and fields increases the forest area round about 1.198 ha. - The rare vascular plant species, selected on the basis of their frequency in the distribution atlas of the flora of Schleswig-Holstein, are mainly found on the nutrient rich and moist sites of the recent moraine, especially in the Alno-Ulmion and the Hordelymo-Fagetum. - A comparison of the presence of the rare vascular plant species with informations in the distribution atlas leads to the presumption of a decrease of the occurence of a lot of these species. The reasons for this are discussed. - The strict relationship of the rare forest vascular plant species to sites with continously forest cover is remarkable. Only 12 of the 72 sites with at least one rare plant species are clearly afforestated agricultaral area. - Hoofed game species transport numerous plant species - partially in large amounts - over relatively long distances, both by the faeces after gut passage (endozoochory) and by adhesion to the coats and hooves (epizoochory). Especially wild boar are of particular importance, as they may potentially disperse almost plant species.

Einsatz von Caissons fuer experimentelle Felduntersuchungen ueber den Verbleib und die Wirkung von Schadstoffen

Das Projekt "Einsatz von Caissons fuer experimentelle Felduntersuchungen ueber den Verbleib und die Wirkung von Schadstoffen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Institut für Meeresforschung durchgeführt. Die in den Jahren 1981-1983 erfolgreich durchgefuehrten Feldexperimente haben den grossen Wert der Caissons fuer Schadstofforschungen im Watt gezeigt. 1984 sind die Caissons mit 4 Untersuchungsprogrammen vollstaendig ausgelastet. Auf Grund der Anfragen und des Interesses aus den In- und Ausland wird auch 1985 die Einsatzzeit der Ciassons (Mai-Septemer) durch verschiedenartige Programme angefuellt sein. Die 1982 begonnenen Untersuchungen von Oel-Dispergatoren und Makrobenthos wurden auf die Teilgebiete Phytobenthos, Mikrobiologie, Meiofauna und Chemie ausgeweitet. Die Ergebnisse mit niedrigen Dispergator/Oel-Konzentrationen bestaetigen die auch schon anderweitig geaeusserte Ansicht, die z.Zt. bestehenden Anwendungsrichtlinien ueber Dispergatoren zu ueberdenken. 1984/85 sollen die Auswirkungen hoeherer Dispergator/Oel-Konzentrationen untersucht werden.

Faserverbunde für Luftfahrt und Windkraft - CarboAir

Das Projekt "Faserverbunde für Luftfahrt und Windkraft - CarboAir" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Bayer Technology Services GmbH durchgeführt. 1. Vorhabenziel Erstes Ziel von BTS innerhalb dieses Projektes ist die Untersuchung geeigneter Gasphasenprozesse, um die Oberfläche von CNTs gezielt zu verändern. Gelingt dies, dann kann auch das zweite Ziel von BTS erreicht werden: Dispergierung der entsprechend vorbehandelten CNTs mit einem angepassten Extruder. So zielt das Teilprojekt insgesamt auf die Erarbeitung eines wirtschaftlichen Prozesses zur Dispergierung von CNT in Harzsystemen zur Erzeugung mechanisch überlegener Duroplastwerkstoffe. 2. Arbeitsplanung In enger Abstimmung zwischen Funktionalisierung, Dispergierung und direkt anschliessender Analytik können die vielfältigen Parameter optimal eingestellt werden. Im AP2 werden Gas, Druck, Temperatur, Flußrate, Verweilzeit etc. variiert, um eine geeignete Oberfläche zu erreichen. Welche Oberfläche geeignet ist, zeigt der Folgeschritt im Extruder, in dem Temperatur, Schneckengeometrien, Druck, Drehzahl etc. variiert werden. 3. Ergebnisverwertung Aufbauend auf dem im Vorhaben erarbeiteten know how möchte BTS ein Verfahren zur Herstellung CNT gefüllter Harze erarbeiten und dieses vermarkten.

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