Das Projekt "HochEnergieMaterialien kosteneffizient und oekologisch prozessiert" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von SGL Carbon SE durchgeführt. Die SGL verfolgt im Rahmen des Projekts HEMkoop drei aufeinander aufbauende Ansätze: 1) Unterstützung der Partner durch die Herstellung und Bereitstellung von Graphit für Referenzelektroden, sowie von einem kompositähnlichen Material für die Prozessevaluierung, 2) Die grundsätzliche Optimierung und Auswahl eines Kohlenstoff/Silizium-Komposits als HE-Anodenmaterial unter Berücksichtigung der gewonnenen Erkenntnisse über Material zu Binder-, Elektrolyt- und Separatorwechselwirkung im Labormaßstab, 3) Eine skalierbare Herstellung im Pilotmaßstab für ein ausgewähltes C/Si-Material. Kombiniert mit der auf das Material abgestimmten Elektrodenprozessierung auf Basis des innovativen Extrusionsverfahrens, verspricht sich die SGL einen effektiven Kenntnisgewinn für die weitere Materialentwicklung und die zukünftige Vermarkung der Anodenmaterialien.
Das Projekt "Teilthema: Materialentwicklung eines physisch schäumenden Phenolharzes für den Extrusionsprozess und eines chemisch schäumenden Phenolharzes für den Spritzgussprozess" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Hexion GmbH durchgeführt. Das Gesamtziel des Vorhabens besteht in der Entwicklung einer geschlossenen Wertschöpfungskette (Herstellung - Planung - Bau - Betrieb - Recycling) für duroplastische Phenol-Hartschäume zur Nutzung des sehr hohen Werkstoffpotenzials im Anwendungsbereich des energieoptimierten Bauens. Es soll das Potenzial der Hartschäume auf Phenolbasis aus ökonomischer und ökologischer Sicht als alternativer Wärmeisolierungswerkstoff, durch Erarbeitung und Bereitstellung einer gesicherten Wissensgrundlage zur werkstoff- und verarbeitungsgerechten Anwendung, aufgezeigt und genutzt werden. Dies ermöglicht die Substitution von bereits bestehenden, durch ein geringeres Werkstoffpotenzial gekennzeichneten, Systemen aus thermoplastischen (EPS/XPS) und anorganischen Schäumen (Glasfoam) sowie Mineralwolle. Das Ziel besteht in der Entwicklung von einem physikalisch aufschäumenden Phenolharz für die Extrusionsverarbeitung und einem chemisch aufschäumenden Phenolharz für die Spritzgussverarbeitung. Unter anderem sollen die neuen Werkstoffsysteme zur Erhöhung Lagerfähigkeit und Verbesserung des Werkstoffhandlings durch Wahl eines fremdhärtenden und festen Werkstoffsystems besitzen. Des Weiteren sollen nichttoxischen Treibmitteln und nachwachsende Rohstoffe als Aromaten für das Phenol eingesetzt werden. Weiterhin ist das Ermöglichen eines teilstofflichen Recyclings als Untersuchungsziel zu definieren.
Das Projekt "Teilvorhaben: Speicherkonzept B - Offener Sorptionsspeicher" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Stuttgart, Institut für Thermodynamik und Wärmetechnik durchgeführt. Die Technologie der sorptiven Wärmespeicherung zeichnet sich durch eine hohe Energiespeicherdichte und geringe Wärmeverluste aus. Dadurch ist sie besonders für die Langzeitwärmespeicherung gut geeignet. Am Beispiel der Speicherung thermischer Solarenergie wird das Konzept eines offenen Sorptionsspeichers untersucht. Gegenstand dieses Teilvorhabens ist es, die thermische Leistungsfähigkeit durch die Entwicklung von modifizierten Speichermaterialien weiter zu verbessern. Zur Verbesserung der physikalischen Eigenschaften des Speichermaterials sollen Formkörper hergestellt werden, die in Hinblick auf die Durchströmbarkeit und den volumetrischen Feststoffanteil optimiert werden. Unter Einbeziehung der rheologischen Stoffeigenschaften werden geeignete Extrusionsverfahren entwickelt. Zur Erhöhung der Speicherdichte der reinen Sorptionsmaterialien werden Salze oder Salzmischungen in die poröse Oberfläche der Adsorbentien eingebracht, um so die Adsorption der Sorptionsmaterialien mit einer Hydratation der Salze zu kombinieren. Auf diese Weise sollen Komposit-Adsorbentien als Wabenkörper hergestellt werden, die eine Speicherdichte von ca. 180 kWh/m hoch 3 erreichen und gleichzeitig die Randbedingungen für eine Langzeit-Wärmespeicherung erfüllen (hydrothermale Stabilität, Zyklenstabilität). 2. Arbeitsplanung Zunächst erfolgt die Auswahl und die Herstellung der Komposit-Adsorbentien auf der Basis von Salzmischungen und zeolithischen Trägerstrukturen. Anschließend erfolgt eine experimentelle Charakterisierung der physikochemischen Eigenschaften. Aufbauend auf den experimentellen Untersuchungen werden detaillierte Modelle erstellt, die eine numerische Simulation der Speichervorgänge erlauben und so die Bestimmung der thermischen Leistungsfähigkeit ermöglichen.
Das Projekt "Membran Baugruppen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von UNIWELL Rohrsysteme GmbH & Co. KG durchgeführt. Ziel ist die wirtschaftliche, kostengünstige und effiziente Fertigung von tubulären Membranen und tubulären MEE. Parallel zu Versuchen am DWI sollen aussichtsreiche Polymermaterialien der Firma Fumatech für Extrusionsversuche bei Uniwell eingesetzt werden um vorerst eine tubuläre Membran, später eine MEE darzustellen. Grundsätzlich basiert das Teilvorhaben auf der Optimierung der Verarbeitungseigenschaften von Fumatech-Materialien, mit dem Ziel einer reibungslosen Extrusion einer tubulären Membran niedriger Wandstärke. Dies soll durch Anpassung der Fertigungsparameter, der Werkzeug und Maschinenkonstruktion erreicht werden. Darauf aufbauend soll eine Extrusionslinie zur Herstellung von tubulären MEEs durch Inline-Zusammenführung von Membran und Elektrode realisiert werden. Das Teilvorhaben muss einerseits Grundversuche, aber auch den Aspekt einer umfassenden Markteinführung tubulärer Systeme hoher wirtschaftlicher Effizienz zulassen. Nur so ist es später möglich ein konkurrenzfähiges Preissegment darzustellen. Nach Festlegung des Fertigungsverfahrens, der konstruktiven Auslegung der Maschinen und Konstruktion der benötigten Werkzeuge werden grundlegende Fertigungsparameter bestimmt und festgelegt und darauffolgend die Versuchsfertigung gestartet. Darauf aufbauend wird das Fertigungsverfahren für tubuläre MEE entwickelt und eine Fertigungslinie zur Produktion unter Erhöhung der wirtsch. Effizienz für die praktische Umsetzung der MEE in einem Produktionsschritt konstruiert.
Das Projekt "Teilvorhaben: Entwicklung eines energieeffizienten Corrugators mit sinnvoller Nutzung der Abwärme innerhalb des Prozesses" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von MAINCOR Rohrsysteme GmbH & Co. KG durchgeführt. Vorhabensziel: Es soll eine Extrusionslinie für die Herstellung gewellter Rohre entwickelt, hergestellt und bewertet werden, bei der im Vergleich zu einer nach derzeitigem Stand der Technik bereits optimierten Anlage eine weitere Energieeinsparung von 25Prozent erzielt werden kann. Hierzu werden alle Komponenten der gesamten Linie ausgehend vom Extruder mit seiner Materialzuführung bis zum Ablängen des fertigen Produkts ganzheitlich betrachtet. Schwerpunkte der Neu- und Weiterentwicklung sind: - energieeffiziente und rationelle Heizung, Kühlung, Isolation und Wärmerückgewinnung - Einsatz innovativer Werkstoffe und Konstruktionen - Entwicklung und Einsatz hocheffizienter Antriebskomponenten an Extruder und Corrugator - die Untersuchung des Prozesses und des Materialeinflusses auf den Energieverbrauchs - sowie die energetische Prozessdatenerfassung und Prozessmodellierung. Vor allem die ganzheitliche Betrachtungsweise über die Grenzen der Entwicklungspartner hinweg, ergeben Synergien, die dem einzelnen Partner alleine nicht möglich sind. Nach einer Alle Bestandteile der Linie hinter dem Extruder werden hinsichtlich ihres Energiebedarfs optimiert. Der Schwerpunkt der Maincor AG liegt hierbei in der energetischen Optimierung der Corrugators sowie der Rohrkühlung. Dies beinhaltet die Verwendung von energetisch optimierten Bauteilen, Antrieben, Vakuumpumpen, Pumpen sowie besser gedämmten Vorrichtungen. Zudem werden alle selbst konstruierten Teile energetisch optimiert und durchdacht.
Das Projekt "THERMOSIL - Kostengünstige Herstellung von thermoelektrischen Generatoren auf Basis von Magnesiumsilizid durch fortschrittliche Gießtechnik und Extrusion" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fachhochschule Köln, Institut für Fahrzeugtechnik durchgeführt. Vorhabensziel: Ziel des Vorhabens ist die Herstellung von Werkstoffen hoher thermoelektrischer Effizienz aus ungiftigen Magnesium-Zinn-Siliziden. Für die Anwendung in der Automobilindustrie stehen dabei problemlos hochskalierbare sowie kostengünstige Verfahren wie die der Schmelzmetallurgie und des Gießens sowie des Strangpressens im Fokus. Am Projektende soll eine Entscheidungsmatrix erarbeitet worden sein, die die angewandten Herstellverfahren mit der Effizienz der damit gewonnenen thermoelektrischen Werkstoffe in Relation setzt. Arbeitsplanung: Für die schmelzmetallurgische Darstellung werden ausgewählte Tiegelmaterialien und Abdecksalze verwendet. Die Gefügebeeinflussung geschieht durch zusätzliche Legierungselemente und durch die Einstellung unterschiedlicher Abkühlraten. Die so erhaltenen Materialien werden hinsichtlich ihrer thermoelektrischen Eigenschaften charakterisiert und eingeordnet. Nach Einstellung einer reproduzierbaren Synthesemethode soll in Zusammenarbeit mit den Kooperationspartnern eine Betriebsversuch im Technikumsmaßstab erfolgen. Die Weiterverarbeitung erfolgt dann durch Koextrusion mittels Indirektstrangpressen zur Darstellung der gewünschten Geometrien und zur Vermeidung von Zerspanungsverlusten.
Das Projekt "2nd Life PLA" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von RWTH Aachen University, Institut für Kunststoffverarbeitung in Industrie und Handwerk durchgeführt.
Das Projekt "Entwicklung der Extrusionstechnologie zur deagglomerierten in-situ Einarbeitung nanoskaliger Füllstoffe in hochgefüllte Polymercomposites für PEM-Brennstoffzellen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Zentrum für BrennstoffzellenTechnik GmbH durchgeführt.
Das Projekt "Teilvorhaben 4: Extrusionstechnologie" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Reifenhäuser Cast Sheet Coating GmbH & Co. KG durchgeführt. Das übergeordnete Ziel der Qualifizierungsphase besteht darin, den in der Vorbereitungsphase entwickelten HTT-Schaumextrudate im Hinblick auf eine spätere großtechnische Umsetzung in Erfolg versprechenden Anwendungsbereichen (siehe Mantelantrag) zu qualifizieren. Reifenhäuser verfolgt deshalb in der Qualifizierungsphase die Zielstellung, ausgehend von dem Anforderungsprofil des Marktes den Extrusionsprozess zu optimieren. Neben verfahrenstechnischen und produktseitigen Optimierungsarbeiten sind mit der Konzeptionierung und Qualifizierung einer 'online'-Metallisierung aber auch grundlegende Neuentwicklungen geplant. In enger Abstimmung mit der Universität Bayreuth übernimmt Reifenhäuser in diesem Kontext den maschinentechnischen Part des Qualifizierungsprozesses. Dazu werden Reifenhäuser-Verfahrenstechniker an der Anlage in Bayreuth mitarbeiten. Die Entwicklung lässt sich in folgende Kapitel gliedern: 1. Optimierung der mechanischen Eigenschaften, 2. Direktkaschierung mit Kupferfolie, 3. Allgemeine Optimierung der Extrusionsanlage. Siehe hierzu die gemeinsame Vorhabens- und Ergebnisbeschreibung, die bereits vom Öko-Institut / Freiburg eingereicht wurde.
Das Projekt "Teilvorhaben 3: Entwicklung der Schaeumungs- und Extrusionsverfahren" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Bayreuth, Lehrstuhl für Polymere Werkstoffe durchgeführt. Ziel dieses Teilprojektes der Universitaet Bayreuth ist es, geschaeumte thermoplastische Leiterplatten herzustellen, die die Anforderungen der Elektronikindustrie an FR2- und FR4-Leiterplatten erfuellen. Dafuer muessen Blends aus Hochtemperaturthermoplasten (HTT) entwickelt und in einem geeigneten kontinuierlichen Prozess verschaeumt werden. Die Morphologie der geschaeumten Leiterplatte muss sehr homogen und feinzellig sein. Um das Vorhabensziel zu erreichen, werden zunaechst in Zusammenarbeit mit der Firma Lehmann und Voss spezielle Treibmittel entwickelt und erprobt, die die gegebenen Anforderungen erfuellen. In Zusammenarbeit mit der Firma Reifenhaeuser wird gleichzeitig eine Extrusionsanlage an der Universitaet Bayreuth aufgebaut und hinsichtlich der Verschaeumung von HTTs optimiert. Mit dieser Anlage soll durch die enge Zusammenarbeit moeglich sein, HTTs sowohl physikalisch als auch chemisch zu verschaeumen. Die hergestellten Musterapplikationen werden interessierten Anwendern vorgestellt, um eine breite industrielle Realisierung zu gewaehrleisten. Ausserdem werden die Ergebnisse in Fachzeitschriften und in Vortraege publiziert.
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