Das Projekt "B 5.1: Fate of agrochemicals in integrated farming systems in Son-La province, Northern Vietnam" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Hohenheim, Institut für Bodenkunde und Standortslehre, Fachgebiet Biogeophysik durchgeführt. In Son La province, Northern Vietnam, many irrigated farming systems include ponds in which small-scale farmers raise fish to produce additional food and income. The main field crops in this area are paddy rice and maize. Often, irrigation water is first used in paddy fields, before it flows to the fishponds. Because farmers regularly apply considerable amounts of agrochemicals, mainly insecticides, to field crops fish production suffers. Moreover, agrochemicals may enter the human food chain. Subproject B5.1 will study the fate of agrochemicals applied in two subcatchments near Yen Chau, Son La province. Investigations will be carried out in close collaboration with A1.3, B4.1, C4.1, D5.2, and G1.2. In the two subcatchments, fishponds have been investigated by D5.1 since 2003. We will carry out a survey of the subcatchments with special emphasis on the water distribution systems (fields, ponds, canals, brooks). The data will be linked to the GIS (Geographical Information System) set up by B4.1. In one subcatchment, B5.1 will install a weather station as well as five TDR (time do-main reflectometry) probes and tensiometers. Water flow through the system will be recorded by means of water meters and V-shaped (Thompson) weirs equipped with automatic pressure sensors. Soil and water samples from selected fields sites, pond inflows, and ponds will be regularly screened for agrochemicals using the procedure developed by B2.1 (Ciglasch et al., 2005; see below). Soil and sediment characteristics that determine water regime and soil-agrochemical interaction, e.g. texture, organic carbon content, hydraulic conductivity, partitioning coefficients, and half-life times will be measured in laboratory and field experiments in cooperation with B4.1. In preparation for the next phase, discharge will be assessed and agrochemical concentrations monitored in the main catchment.
Das Projekt "Teilprojekt C" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Hennecke GmbH durchgeführt. Reaktive Schaumsysteme werden heute wirtschaftlich und bei minimaler Umweltbelastung mit dem s.g. RIM Verfahren (Reaction- Injection- Molding) verarbeitet. In diesem Verfahren kommt ausschließlich die Hochdruckdosier- und -mischtechnik zum Einsatz. Als alternative Verarbeitungstechnik steht die Niederdrucktechnik zur Verfügung. Diese verbietet sich jedoch, da hier Mischersysteme nach jeder einzelnen Formteilherstellung ersetzt werden müssen (Abfall und erheblicher Rohstoffverlust) oder mittels Lösemittel gereinigt werden. Das Ziel einer ökologischen und ökonomischen Produktion mit biobasierten reaktiven Schaumsystemen ist damit nicht zu erreichen. Vergleichsweise zur Niederdruckmischung ist die Hochdruckmischtechnik technisch komplex und zudem sehr sensibel in Bezug auf geometrische Veränderungen an den Misch- und Dosierorganen die auf Grund von Korrosion und Abrasion bei der Verarbeitung von biobasierten reaktiven Schaumsystemen entstehen werden. Es besteht daher die Teilaufgabe darin eine Produktionsanlage zu entwickeln und bereit zu stellen, mit der das RIM-Verfahren zur Verarbeitung von biobasierten reaktiven Schaumsystemen in der Hochdruckmischtechnik möglich wird. Im Rahmen des Teilvorhabens sind folgende Arbeiten geplant: Erstellung Pflichtenheft, Entwicklung Dosiertechnik, Entwicklung Mischtechnik, Umrüstung Laboranlage, Systemoptimierung auf HD-Technik, Herstellung Demonstratoren, Design Produktionsanlage.
Das Projekt "Teilprojekt 9: Jöst GmbH + Co. KG: Optimierter Einsatz von Sieb- und Sichtungstechnik bei der Anreicherung von Zielmetallen aus EAG" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Jöst GmbH + Co. KG durchgeführt. 1. Vorhabenziele: - Gezielte weitergehende Anreicherung der aufbereiteten Fraktionen mittels geeigneter Siebtechnik, - Windsichtung und Schwingungstechnik - Gewinnung von werthaltigen Stoffströmen; angestrebte Stoffströme. 2. Arbeitsplanung: - Bereitstellung Technikum mit Versuchsmaschinen und Anlagen zum Sieben, Sortieren, Fördern, - Dosieren von Schüttgütern, inkl. Analysegeräte zur Ermittlung der Kornverteilung, Produktfeuchte, Schüttgewichte; - Konzeptionierung und Umsetzung der Anreicherungsversuche mittels Sieb- und Sichtertechnik - Aus- und Bewertung der Ergebnisse aus den Sieb- und Sichterversuchen - Ableitung von Handlungsempfehlungen; - Fachliche Unterstützung bei der Auswahl der werthaltigen Fraktionen - Planung/Konzeptionierung der weiteren Versuchsansätze. Dieses Teilprojekt ist Bestandteil des Verbundvorhabens UPGRADE Integrierte Ansätze zur Rückgewinnung von Spurenmetallen und zur Verbesserung der Wertschöpfung aus Elektro- und Elektronikaltgeräten (FKZ 033R087A).
Das Projekt "Teilvorhaben 7: Scale-up und Erprobung im Serienmaßstab" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Kunststoffwerk Voerde Hueck & Schade GmbH & Co. KG durchgeführt. Kunststoffwerk Voerde ist ein auf speziell ausgerüstete Polymer-Compounds spezialisierter Compoundeur mit Schwerkpunkt-Aktivitäten in der Automobilindustrie. Das Projekt soll Erkenntnisse über den Einsatz von Naturfasern als Verstärkungsstoffe in thermoplastischen Compounds erbringen, mit dem Ziel des anschließenden Serieneinsatzes für Kfz. -Teile. Auf Basis der Laboruntersuchungen wird eine Materialkombination als Beispiel ausgewählt und hiervon eine größere Charge produziert. Dazu muss ein Scale-up Prozess stattfinden, in dem die Verarbeitungsparameter auf die größere Compoundieranlage umgesetzt werden. Das Scale-up wird gemeinsam zwischen der FH Hannover und der Firma Voerde durchgeführt. Dabei werden die Compoundrezepturen optimiert und der Einsatz und die Anwendung simuliert. Danach produziert Voerde eine größere Menge an NF-Compound, um daraus später die Demonstrator Bauteile herzustellen. Die Ergebnisse sind auf eine sichere Serienproduktion im kommerziellen Maßstab zu übertragen. Je nach gewählter Faserart muss Voerde entsprechende Anlagen zur Trocknung und für die Dosierung bereitstellen. Im gesamten Projektverlauf verfolgt Voerde die Laboruntersuchungen und steht beratend in Fragen des späteren Scale-up Vorgangs zur Verfügung. Im Rahmen eines Scale-up Vorgangs fertigen wir die im Labormassstab entwickelten Compounds unter industriellen Bedingungen. Dazu bedient sich Voerde seiner Compoundieranlagen und Peripheriegeräte, die speziell konfiguriert und bedient werden.
Das Projekt "Teilprojekt B" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Stuttgart, Institut für Kunststofftechnik durchgeführt. Für die Herstellung von Filamenten aus Biokunststoffen werden am IKT Rohstoffe aufbereitet. Dieses Aufbereiten mit Zusatzstoffen erfolgt mittels eines Doppelschneckenextruders. Die Zudosierung der verschiedenen Rohstoffe erfolgt über gravimetrische Dosiersysteme, an denen die gewünschte Förderleistung eingestellt werden kann. Zur Reduzierung der Aufschmelzvorgänge soll eine Direktextrusion aus dem Compoundierprozess heraus entwickelt werden. Hierzu ist sowohl eine Entwicklung eines speziellen Düsenwerkzeuges hinsichtlich geringer Durchmessertoleranzen als auch ein Inline-Regelkreis zur Reduzierung von Dosierschwankungen, die einen konstanten Materialaustrag beeinflussen können, notwendig. Daran nachgeschaltet muss ebenfalls eine auf den Austrag geregelte Wickeltechnik an den Prozess adaptiert werden. Aus kommerziell verfügbaren Grundpolymeren sollen neue, biobasierte und teilbiobasierte Filamentwerkstoffe entwickelt werden. Hierfür werden verschiedene Biokunststoffe compoundiert und die Verarbeitbarkeit zu Filamenten getestet. Für ein optimales Ergebnis werden die Materialrezepturen gegebenenfalls hinsichtlich der Additive geändert. Neben den reinen Werkstoffparametern wie z.B. Fließtemperatur sollen auch FDM spezifische Eigenschaften wie die Aufschmelz- und Erstarrungscharakteristik betrachtet werden. AP1a1: Konstruktion des Düsenwerkzeuges und Wickeltechnik AP1a2: Materilscreenibg.
Das Projekt "Geruch und Korrosion im Kanalnetz" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Hochschule Magdeburg-Stendal, Institut für Wasserwirtschaft und Ökotechnologie durchgeführt. Technologische und verfahrenstechnische Untersuchung zur Bewertung und Optimierung einer Neuentwicklung. Bei diesem Projekt soll eine technologische und verfahrenstechnische Untersuchung zur Bewertung und Optimierung einer Neuentwicklung bezüglich der Problematik 'Geruch und Korrosion im Kanalnetz' am Beispiel des Einsatzes im Wolmirstedter Wasser- und Abwasserzweckverband durchgeführt werden. Bei der Neuentwicklung handelt es sich um ein Kaliumpermanganat-Pulvergemisch, das zur Verhinderung der H2S-Bildung in Kanälen mit langen Aufenthaltszeiten beitragen soll. Im Vergleich zu bisher eingesetzten Verfahren sind insbesondere deutlich geringere Betriebskosten zu erwarten. Zurzeit wird an der Betriebssicherheit der Dosieranlage gearbeitet und im Rahmen einer Diplomarbeit die Einsatzgrenzen sowie Rahmenbedingungen zum optimalen Einsatz der Neuentwicklung ermittelt. Im 2. Quartal soll das Projekt mit einem anderen Abwasserzweckverband und einem weiteren grundverschiedenen Praxisbeispiel fortgesetzt werden.
Das Projekt "Teilvorhaben: Entwicklung eines Feststoffbrenners zur flammlosen Oxidation von Tiermehl" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von e-flox GmbH durchgeführt. Die Firma e-flox entwickelt einen Feststoffbrenner zur flammlosen Oxidation von Tiermehl. Dieser Brenner arbeitet mit einem Erdgas-Betriebenen Startbrenner und einer Erdgasdosierung, um kurzfristige Heizwertschwankungen auszugleichen. Teil der Brennerentwicklung ist auch die Fest-Brennstoff-Dosierung, die mit einem Vordruck von 80 mbar zu erfolgen hat. Die Entwicklung erfolgt zweistufig über einen im eigenen Technikum zu testenden Pilotbrenner und einen Versuchsbrenner der dann in der Anlage in Leoben eingebaut wird. Die Entwicklung startet mit einer energetischen und strömungsdynamischen Auslegung des Brenners (Phase I). In Phase II wird dann der Brenner und die Brennstoffdosierung gebaut und getestet. für die Versuche im e-flox Technikum wird nur Holzstaub als Brennstoff eingesetzt, da dort kein Tiermehl gelagert werden kann. Auf Basis der Versuche wird dann ein neuer Brenner für den Einsatz an der Versuchsanlage in Leoben gebaut. In Phase III wird dieser Brenner dann in Leoben eingebaut und betrieben. Hier ist ein umfangreiches Versuchsprogramm mit den Projektpartnern geplant. Weitere Umbau- und Optimierungsmaßnahmen sind geplant, bevor in Phase IV der Brenner dann für Dauerversuche zur Verfügung steht. Auch hier ist aber noch eine Begleitung der Versuche geplant, um einen guten Betrieb des Brennens sicherzustellen. Der hier entwickelte Brenner ist speziell für die Anwendung im heißen Drehrohr konzipiert. Deshalb kann dessen Verwertung auch nur im Rahmen einer gemeinsamen Verwertung des Gesamtprozesses erfolgen. Darüber hinaus ist aber auch geplant Feststoffbrenner für andere Marktbereiche zu entwickeln. Hierzu sind dann aber weiterführende Entwicklungsarbeiten erforderlich. Brenner für Holzstaub zum Einsatz in Kesselanlagen können dann ca.2 Jahr nach Projektende kommerziell angeboten werden.
Das Projekt "Auswirkungen der Konditionierungsanlagen im Zulauf der Talsperre Spremberg auf den Fischbestand und die Mollusken" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Institut für Binnenfischerei e.V., Potsdam-Sacrow durchgeführt. Zielstellung: In der Talsperre Spremberg und vor allem in der Vorsperre Bühlow wird ein Großteil der Eisenfracht der Spree durch Sedimentation zurückgehalten. Um die Sedimentationsgeschwindigkeit und den Eisenrückhalt in der Vorsperre zu erhöhen, werden Kalkmilch und ein Flockungshilfsmittel vor der Vorsperre eingeleitet. Vor dem Beginn der Wasserkonditionierung sollte eine Vorabschätzung zu möglichen Auswirkung der Flockungsmittel Weißkalkhydrat in Kombination mit dem Flockungshilfsmittel Koaret PA 3230 T auf den Fischbestand in der Talsperre Spremberg erfolgen. In einem weiteren Schritt wurde ein Monitoring der Jungfisch-, Benthos- und Großmuschelbestände im Rahmen der FFH-Verträglichkeitsprüfung für die Ausbringung von Flockungsmitteln in der Talsperre Spremberg begonnen. Ergebnisse: Die fachliche Vorabschätzung der möglichen Auswirkungen der Flockungsmittel Weißkalkhydrat in Kombination mit dem Flockungshilfsmittel Koaret PA 3230 auf den Fischbestand der Talsperre Spremberg (LEWIN & RÜMMLER, 2015) ergab, dass die ausgebrachten Mengen der Stoffe weit unterhalb kritischer Grenzwerte liegen und somit von keinen negativen Einflüssen auf den Fischbestand ausgegangen werden kann. Die Untersuchungen des Makrozoobenthos ergaben gegenüber dem Vorjahr einen Anstieg der Bodentierdichte um das Dreifache. Ein Einfluss der Intensität der Eisenockerbildung auf die Benthosdichte konnte nicht festgestellt werden. Im Jahr 2015 war somit eine deutlich bessere Nahrungsgrundlage für eine Vielzahl von Fischarten vorzufinden als im Jahr 2014. In der Talsperre Spremberg wurden die drei Großmuschelarten Gemeine Teichmuschel, Malermuschel und Große Flussmuschel mit abschnittsweise hohen Besiedlungsdichten vorgefunden. Aus diesem Grund ist die Talsperre als schützenswerter und bedeutender Großmuschellebensraum in Südbrandenburg einzustufen. Es zeigte sich jedoch auch, dass vor allem die schwankenden Wasserstände und die Eisenockerablagerungen das Vorkommen oder Fehlen von Großmuscheln deutlich beeinflussten. Die Untersuchung des Gesamtfischbestandes ergab, dass 2015 bei gleicher Artenanzahl teilweise andere Fischarten als im Vorjahr in den Fängen auftraten. Der erhöhte Diversitätsindex zeigte eine gegenüber 2014 gesteigerte Artenvielfalt des Fischbestandes. Der Einheitsfang mit den benthischen Stellnetzen, als relatives Maß für die Bestandsgröße, war 2015 um das Dreifache größer als 2014. Die Ergebnisse der Elektrofischerei und der Stellnetzfischerei bestätigten ein natürliches Jungfischaufkommen von 11 der 13 nachgewiesenen Fischarten. Ausnahmen davon bilden Aal und Döbel. Somit konnte anhand der durchgeführten Untersuchungen kein negativer Einfluss auf die natürliche Reproduktion der nachgewiesenen Fischarten festgestellt werden. Zusammenfassend konnte kein direkter negativer Zusammenhang zwischen dem Betrieb der Konditionierungsanlage und den derzeitigen Fisch-, Benthos- und Großmuschelbeständen in der Talsperre Spremberg festgestellt werden.
Das Projekt "Weiterentwicklung der Eigenschaften von ökologisch hergestellten Qmilk-Caseinfasern unter Skalierung von der Laborumgebung in einen technischen Maßstab" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Qmilch Deutschland GmbH durchgeführt. Im Rahmen einer des Produktionsaufbaus der Qmilk Faser, konnte erfolgreich eine Spinnanlage im Produktionsmaßstab für die Qmilk Faser in Betrieb genommen werden. Während der Skalierung gab es technische Hürden. Es folgten lange und große Umbauten am System in House durch das Qmilch Team. Mittlerweile kann aber ein stabiler Lauf von über 6 Stunden erreicht werden. Es werden aktuell Abzuggeschwindigkeiten von bis zu 400m/min erreicht. Die Rezeptur wurde im Labormaßstab weiterentwickelt, um die Molekülketten zu verlängern und die Faser stabiler zu bekommen. Es folgten mehrere Skalierungsschritte des Prozesses im Extruder. Ein erster Test mit ausgewählten Rezepturen erfolgte mit 10kg/h. Danach wurde der Prozess auf 25 kg/h skaliert. Bis diese Erkenntnisse auf der Faserspinnanlage umgesetzt wurden. Hier herrschen noch einmal andere Drücke und Scherungen, die das Material zusätzlich beanspruchen. Qmilch hat hier eine innovative Technologie entwickelt. Bisherige Spinnverfahren laufen durch Aufschmelzung von Granulat auf Einschneckenextruder. Bei Qmilch handelt es sich um eine reaktive Extrusion im Doppelschneckenextruder. Der Prozess ist somit ökologisch sehr nachhaltig, da der Prozess nicht mehr als 2 Liter Wasser/kg Faser verbraucht, bei 80 Grad Celsius produziert und keine Abfälle entstehen. Der Prozess dauert max. 5 min. Durch den angepassten Spinnprozess und Rezeptur konnten mittlerweile Reißfestigkeiten im Bereich von Wolle erreicht werden. Der dtex der Fasern ist aktuell aber noch sehr grob. In weiteren Schritten soll dieser auf 1,7 dtex reduziert werden. Es konnten erfolgreich erste Weiterverarbeitungsschritte getestet werden, wie das Färben und Ausrüsten der Faser. Es wurden für die Spinnanlage In House Düsen entwickelt und gefertigt. Auch die geeignetste Reinigungsform der Düsen wurde optimiert. Weitere Schritte sind es, die Faser auf Ihre weitere Verarbeitung zu testen. Es stehen hier die ersten Versuche mit Spinnereien und Strickereien an, damit der Markteintritt endgültig erfolgen kann.
Das Projekt "Teilvorhaben: Entwicklung eines Brenners und dessen Einbindung in eine technische Anlage" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fraunhofer-Institut für Fabrikbetrieb und -automatisierung durchgeführt. Es soll ein Brenner für staubförmige (Rest-)Stoffe im dezentralen Leistungsbereich bis 1.000 Kilowatt Feuerungswärmeleistung, entwickelt werden. Mit diesem Brenner müssen auch Brennstoffe mit einem sehr niedrigen Schmelzpunkt, von circa 60 Grad Celsius, kontinuierlich in die circa 800 Grad Celsius heiße Feuerung eingebracht werden können. Anwendung soll dieser Staubbrenner in einer industriellen, thermischen Restpulver-Verwertungsanlage mit einer Feuerungswärmeleistung von 1 Megawatt finden. Um das beim Pulverbeschichtungsprozess anfallende Restpulver zur Erzeugung von Prozesswärme zu nutzen, soll eine solche Anlage errichtet werden. Durch umweltgerechte thermische Verwertung werden Transportaufkommen, die Entsorgungskosten und der Verbrauch des fossilen Energieträgers Erdgas vermindert.
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