Das Projekt "Vorhaben: Nutzung von Brennstoffen mit niedrigen Flammpunkten auf Mega-Yachten" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fr. Lürssen Werft GmbH & Co. KG durchgeführt.
Das Projekt "NIP II: Clustermanagement e4ships2 Brennstoffzellen im maritimen Einsatz" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von hySOLUTIONS GmbH durchgeführt. Die Schaffung von geeigneten Voraussetzungen für die Etablierung der Mobilität von Binnen- und Seeschiffen mit Wasserstoff und Brennstoffzellen in den nächsten zehn Jahren ist das Ziel des Clustermanagements e4ships2. Dazu gehören zum einen alle Kommunikationsmaßnahmen, die eine stärkere Wahrnehmung für diese klimafreundliche Technologie unterstützen sowie die Sicherung geeigneter rechtlicher Rahmenbedingungen. Schiffbau und Schifffahrt sind durch völkerrechtliche Vorschriften sicherheitstechnisch stark reguliert, so dass Innovationen im Antriebsbereich nicht ohne weiteres in international operierenden Schiffen implementiert werden können. Treibstoffe mit niedrigem Flammpunkt, wie Methanol, Wasserstoff oder andere Primärenergieträger, die im Rahmen der Brennstoffzellentechnologie eingesetzt werden können, erfordern eine Zulassung durch die International Maritime Organization (IMO) für den Einsatz auf Seeschiffen bzw. des Europäischen Ausschuss für die Ausarbeitung von Standards im Bereich der Binnenschifffahrt (CESNI) für den Einsatz auf Binnenschiffen. Daher stehen diese im Mittelpunkt der im Rahmen des Clustermanagements zu schaffenden Anpassungen. Sie ergänzen ihrerseits die im Verbundvorhaben e4ships durch die Partner zu leistenden technischen Entwicklungsschritte bis zur weitgehenden Einsatzreife der Technologie. Im Clustermanagement werden somit konkrete Themen wie die Sicherung der land- und schiffsseitigen Voraussetzungen (z. B. Genehmigung von neuen Schiffsbrennstoffen) und technischen Standards sowie die Darstellung gegenüber den potenziellen Kunden bzw. den für Häfen und seegängige Schiffe zuständigen Instanzen wie der IMO bzw. CESNI bearbeitet. Darüber hinaus umfasst die Tätigkeit im Clustermanagement e4ships2 die übergeordnete Öffentlichkeitsarbeit und die gesamte administrative Steuerung und Dokumentation des Clusters.
Das Projekt "Einsatz ionischer Flüssigkeiten als Elektrolyt in Li-Ionen-Zellen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Zentrum für BrennstoffzellenTechnik GmbH durchgeführt. In diesem Vorhaben wurde der Einfluss des Elektrolyten auf die Sicherheit sowie die Leistungsfähigkeit von Lithium-Ionen Batterien untersucht. Im Zuge dessen sollten ionische Flüssigkeiten (IL) als innovative Elektrolytbasis synthetisiert werden. Ferner sollte die Viskosität des Elektrolyten durch Variation der funktionellen Gruppen sowie der Leitsalzkonzentration und durch Mischung verschiedener ionischer Flüssigkeiten angepasst werden. Die ionische Leitfähigkeit des Elektrolyten auf der Basis ionischer Flüssigkeiten sollte durch Anpassung der Leitsalzkonzentration erfolgen. Die Zyklenstabilität von Testzellen mit den innovativen Elektrolyten sollte demonstriert werden. Insgesamt sollte die Sicherheit von Lithium-Ionen Batterien durch Substitution der leicht entflammbaren, konventionellen Elektrolyte auf Basis organischer Carbonate verbessert werden bei gleichzeitiger Anhebung der Leistungsfähigkeit im Vergleich zu bekannten Untersuchungen von Elektrolyten auf Basis ionischer Flüssigkeiten. Die Verwendung ionischer Flüssigkeiten als Elektrolyt stellte sich jedoch als nachteilig für die elektrochemische Leistungsfähigkeit von Lithium-Ionen Batterien heraus. Zwar konnte die Sicherheit durch signifikante Anhebung des Flammpunktes im Vergleich zu konventionellen Elektrolyten erhöht werden, aber durch limitierte Benetzung der Zellkomponenten sowie einer geringeren ionischen Leitfähigkeit wurde ein rascher Abfall der erzielbaren Entladekapazitäten sowie ein erheblicher Anstieg des Unterschiedes zwischen den Lade- und Entladepotentialen am Beispiel LiFePO4 und Li4Ti5O12 basierter Elektroden beobachtet. Mischungen von verschiedenen ionischen Flüssigkeiten wurden zwar erstellt, aber die Viskosität der Mischungen konnte im Vergleich zu den Einzelkomponenten nicht deutlich reduziert werden. Ferner wurde durch die Mischungserstellung verschiedener ionischer Flüssigkeiten keine signifikante Anhebung der ionischen Leitfähigkeit erzielt. Infolge der gewonnen Erkenntnisse wurden diese Mischungen nicht in Testzellen implementiert. Mittels Mischungen von konventionellen Elektrolyten mit ionischen Flüssigkeiten wurde im Vergleich zur Verwendung reiner ionischer Flüssigkeiten allerdings eine Kapazitätserhöhung sowie eine deutliche Reduzierung des Unterschiedes zwischen den jeweiligen Lade-und Entladepotential von LiFePO4 bzw. Li4Ti5O12 basierten Elektroden erreicht. Im Vergleich zu den konventionellen Elektrolyten wurde die Sicherheit von Lithium-Ionen Batterien durch Anhebung des Flammpunktes verbessert. Eine wirtschaftliche Nutzung der Ergebnisse ist jedoch aufgrund der reduzierten Leistungsparameter im Vergleich zu Elektrolyten nach dem aktuellen Stand der Technik nicht zu erwarten.
Das Projekt "Gasdichter Dekanter" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von FILTRATEC Mobile Schlammentwässung GmbH durchgeführt. Das Unternehmen errichtet eine umweltfreundliche mobile Anlage zur Aufbereitung von verunreinigten Ölen. Die neuartige Anlage verhindert, dass krebserregende Stoffe in die Luft gelangen. Gleichzeitig sinkt die Explosionsgefahr der Ölgemische. Bei der Lagerung von Rohöl und Produkten setzen sich mit der Zeit am Boden der Raffinerietanks Feststoffe ab, die in regelmäßigen Abständen entfernt werden müssen. Verunreinigte, nicht destillierbare Öle werden dann in den Raffinerien in sogenannten Slop-Tanks zusammengeführt. Wenn die maximale Lagermenge erreicht ist, findet eine Entleerung und Aufarbeitung der Gemische statt. Aus wirtschaftlichen Gründen erfolgt diese Aufarbeitung in der Regel durch mobile Anlagen vor Ort. Mit Hilfe eines Dekanters werden Feststoffe, Wasser und zur Weiterverarbeitung geeignetes Öl getrennt. Dabei entweichen bisher diffus leichtflüchtige, krebserregende Stoffe. Zudem erfordert die Verarbeitung dieser Gemische wegen ihrer Brennbarkeit und erhöhten Explosionsgefahr (Flammpunkt kleiner 23 Grad Celsius) besondere Schutzmaßnahmen und Vorkehrungen. Bei dem neuen Verfahren wird vor Entleerung der Tanks die Aufbereitungsanlage vollständig mit dem Inertgas Stickstoff umgeben. Hierdurch erfolgt eine Abkapselung die bewirkt, dass diffuse Emissionen fast vollständig vermieden werden. Lediglich bei der Trennung des gefüllten Feststoffbehälters vom System treten kurzzeitig diffuse Emissionen auf, die jedoch gezielt erfasst und einer Abluftbehandlung oder einem Gaspendelsystem zugeführt werden. Bei Anwendung der neuen Anlage können keine schädlichen Stoffe mehr in die Luft gelangen. Außerdem sinkt die Explosionsgefahr bei der Verarbeitung der Gemische, die bereits bei Zimmertemperatur (kleiner 23 Grad Celsius) entzündbare Dämpfe entwickeln. Die Feststofffraktion wird deponiert, die abgetrennte Wasserphase wird der Abwasserbehandlung zugeführt und die Ölphase wird in den Kreislauf zurückgeführt oder energetisch genutzt. Das Verarbeitungsvolumen der Anlage beträgt rd. 15.000 m3/a.
Das Projekt "Innovative Technologien für die Erkundung, Löschung und Beobachtung von Kohlebränden in Nord-China" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM), Abteilung 2 Chemische Sicherheitstechnik, Fachgruppe 2.2 Reaktionsfähige Stoffe und Stoffsysteme, Arbeitsgruppe Brennbare Schüttgüter und Stäube, feste Brennstoffe durchgeführt. 1. Vorhabensziel: Der Beitrag der BAM zum WP2000 besteht in der umfassenden experimentellen Charakterisierung des Selbstentzündungsverhaltens ausgewählter Kohleproben unter Berücksichtigung aller bekannten Einflussparameter. Der Beitrag der BAM zum WP3000 besteht in der mathematischen Modellierung der Kohleverbrennung unter Einbeziehung der im WP2000 gefundenen Erkenntnisse. 2. Arbeitsplanung: Es wird eine Literaturstudie zu Kohlebränden erstellt. Im Anschluss werden Laboruntersuchungen zur Stoffcharakterisierung (Wärmeleitfähigkeit, spezifische Wärmekapazität, Porosität etc.) durchgeführt. Darauf folgen Experimente zum Selbstentzündungs- und Abbrandverhalten an einem speziell zu errichtenden Versuchsstand. Für die Modellierung werden reaktionskinetische Berechnungsmodelle formuliert und mittels der vorgenannten Experimente validiert. Es werden Berechnungen zur Brandausbreitung an realitätsnahen Beispielen durchgeführt. 3. Erfolgsaussichten: Die Erfolgsaussichten bestehen in der Vorhersage des Zünd- und Abbrandverhaltens sowie der möglichen Löschung von Steinkohle unter realitätsnahen Randbedingungen durch einfach zu messende Größen und hinreichend genaue mathematische Modelle.
Das Projekt "Clustermanagement e4ships 2 Brennstoffzellen im maritimen Einsatz" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von hySOLUTIONS GmbH durchgeführt. Die Schaffung von geeigneten Voraussetzungen für die Nutzung von Brennstoffzellen auf Schiffen in den nächsten zehn Jahren ist das Ziel des Clustermanagements e4ships 2. Dazu gehören zum einen alle Kommunikationsmaßnahmen, die eine stärkere Wahrnehmung für diese klimafreundliche Technologie erreichen sowie die Schaffung geeigneter rechtlicher europäischer und internationaler Rahmenbedingungen. Schiffbau und Schifffahrt sind durch völkerrechtliche Vorschriften sicherheitstechnisch stark reguliert, so dass Innovationen im Antriebsbereich nicht ohne weiteres in international operierenden Schiffen implementiert werden können. Treibstoffe mit niedrigem Flammpunkt, wie Wasserstoff oder andere Primärenergieträger, die im Rahmen der Brennstoffzellentechnologie eingesetzt werden können, erfordern eine Zulassung durch die International Maritime Organization (IMO, für den Einsatz auf Seeschiffen) bzw. Zentralkommission für die Rheinschifffahrt (ZKR, für den Einsatz auf Binnenschiffen). Daher stehen diese im Mittelpunkt des im Rahmen des Clustermanagements zu schaffenden Anpassungen. Sie ergänzen ihrerseits die im Verbundvorhaben e4ships durch die Partner zu leistenden technischen Entwicklungsschritte bis zur weitgehenden Einsatzreife. Im Clustermanagement werden somit konkret Themen wie die Sicherung der landseitigen Voraussetzungen (Genehmigung von Gasen als Schiffsbrennstoffe in Häfen) und technischen Standards sowie die Darstellung gegenüber den potenziellen Kunden bzw. den für Häfen und seegängige Schiffe zuständigen Instanzen wie der International Maritime Organisation (IMO) oder den für die Binnenschifffahrt in Deutschland zuständigen Behörden des Bundesverkehrsministeriums (ZKR / CESNI) bearbeitet. Darüber hinaus umfasst die Tätigkeit im Clustermanagement e4ships 2 die übergeordnete Öffentlichkeitsarbeit und die gesamte administrative Steuerung und Dokumentation des Verbundprojektes.
Das Projekt "SafeBatt - Aktive und passive Maßnahmen für eigensichere Lithium-Ionen Batterien" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von BASF SE durchgeführt. Ziel der BASF in dem Projekt 'Safebatt' ist es, neue Materialien für Lithium-Ionenbatterien (LIB) zu entwickeln, welche dazu beitragen, die Sicherheit von LIB insbesondere in Automobilen Anwendungen zu verbessern. Im Fokus des Interesses stehen dabei sowohl Elektrolytmaterialien als auch Kathodenmaterialien. Hauptziel ist die Erhöhung der Sicherheit von Generation 3 LIB (Graphitanode, Lithium-Nickel-Cobalt-Manganoxidkathode (NCM)) möglichst unter Beibehaltung von Zyklenstabilität, C-Ratenstabilität sowie Lebensdauer der Batterien. Zur Verbesserung der Sicherheit von Kathodenmaterialien unter Beibehaltung einer hohen Energiedichte werden Core-Shell-Materialien entwickelt. Hierzu kann auf umfangreiche Erfahrungen der BASF im Bereich der NCM-Synthese zurückgegriffen werden. Die neuen Materialien können idealerweise sowohl zusammen als auch unabhängig voneinander in LIB für Automobile Anwendungen eingesetzt werden und bieten somit für BASF großes Potential in einem rasch wachsenden Markt.
Das Projekt "Fortschreibung der Datenbank 'Risiken in Chemieanlagen (RISCA)'" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Gesellschaft für Systemforschung und Dienstleistungen im Gesundheitswesen durchgeführt. Zur Beurteilung des Stoerfallrisikos wurde der Merkmalskranz von 'RISCA', einem Teilinformationssystem von 'INFUCHS', von 5 Identifikationsmerkmalen und 5 physikalischen Merkmalen auf 6 Merkmalsgruppen (Identifikations-, physikalische, chemische, organoleptische, gesundheits- und umweltgefaehrdende Merkmale sowie Massnahmen zur Abwehr von Personen- und Umweltschaeden) mit 47 Merkmalen erweitert. Fuer 580 Stoffe (Reinstoffe und Gemische) wurden Daten mit Literaturbezug erfasst. (Merkmale: Name; Synonyme; CAS-Nr.; Summenformel; Molmasse; UN-Nr.; Kemler-Zahl; Reinheitsgrad; Schmelzpunkt; Siedepunkt; Dampfdruck; Dichte; Dampfdichte; Wasserloeslichkeit; Flammpunkt; Zuendtemperatur; Explosionsgrenzen; allgemeine Reaktivitaet bzw. Reaktivitaet mit Wasser oder Luft; Erscheinungsbild; Geruch; MAK-, TRK- und MIK-Wert; Gesundheitsgefaehrdung; Symptome; Schutzmassnahmen fuer Einsatzkraefte und Dritte; Unfallbekaempfung Land, Wasser und Brand; Erste Hilfe). Weiterhin wurden Konzepte zur Identifikation von Gemischen und zur Behandlung von Inkonsistenzen (Bonitaetsklassen-Prinzip) entwickelt. Mit der Zielrichtung der Bereitstellung von Informationen fuer Sicherheits- und Umweltschutzexperten in Industrie und Behoerden zur Bewaeltigung aktueller Stoerfaelle wurde fuer eine ausgewaehlte Menge von 580 Stoffen (Reinstoffe und Gemische) fuer einen, von der GSD erarbeiteten und mit dem Umweltbundesamt abgestimmten, Stoerfall-Merkmalskranz Daten mit Literaturbezug aus Stoerfall-Standardwerken erhoben und erfasst. Desweiteren wurden Konzepte zur Identifikation von Gemischen und zur Behandlung von Inkonsistenzen bei Datenerhebungen und -erfassungen und Bearbeitungsrichtlinien fuer die Erhebung und Erfassung erstellt.
Das Projekt "Schaetz- und Berechnungsverfahren fuer sicherheitstechnische Kenngroessen von Stoffen und Stoffgemischen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von DECHEMA - Deutsche Gesellschaft für Chemisches Apparatewesen, Chemische Technik, Biotechnologie und Umweltschutz e.V. durchgeführt. Der Wert von experimentell zu ermittelnden sicherheitstechnischen Kenngroessen (zB Flammpunkt, Explosionsgrenzen) ist stark abhaengig von der Bestimmungsmethode. Die Anwendung dieser Kenngroessen erfordert deshalb eine Bewertung durch den Fachmann. Im Rahmen dieses Projekts wurde eine Faktendatenbank fuer bewertete sicherheitstechnische Kenngroessen aufgebaut. Das Projekt wurde gemeinschaftlich von der Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, der DECHEMA und der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt (PTB), Braunschweig, bearbeitet. Folgende Arbeitsschritte wurden durchgefuehrt: Erfassung und Bewertung der sicherheitstechnischen Kenngroessen von ca 1300 Fluessigkeiten, Gasen und Staeuben, Erstellung eines Datenerfassungsprogramms, Schaetz- und Berechnungsverfahren fuer sicherheitstechnische Kenngroessen wurden gesichtet. Die Datenbank fuer Sicherheitstechnische Kenngroessen CHEMSAFE wird seit Oktober 1989 ueber FIZ CHEMIE, Berlin, weltweit online ueber den INKADAT-Host angeboten.
Das Projekt "AnaLiBa - Analytik an Lithium-Ionen-Batterien" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung Baden-Württemberg durchgeführt. Neben der erzielbaren Reichweite (Energiedichte) und Langlebigkeit ist die Sicherheit von Lithium-Ionen-Batterien (LIB) ist ein entscheidender Faktor für die Akzeptanz und Marktdurchdringung dieser Technologie als Energiespeicher sowohl für stationäre vor allem aber für mobile Anwendungen. Leider geht die Erhöhung der Energiedichte von derzeitigen LIB auch immer mit einer zunehmenden Reaktivität und Heftigkeit der Energiefreisetzung und damit einer reduzierten Zellsicherheit einher. Neue Materialien müssen deshalb auf ihre Sicherheit getestet werden bevor in großen Stückzahlen verbaut werden. Dies erfordert passgenaue Analysemethoden mit effizienten, standardisierten Vorgehensweisen, die eine umfängliche Analyse des Sicherheitsverhaltens auf Zellebene im industriellen Umfeld ermöglicht. Neuheitsgrad und Attraktivität des in AnaLiBa vorgeschlagenen Lösungsansatzes bestehen im Zusammenführen sich ergänzender, Analyseverfahren, die gezielt verbessert und zu effizienten, reproduzierbaren und industrierelevanten Charakterisierungs-Workflows entwickelt werden. Am ZSW steht die Weiterentwicklung vorhandener und die Entwicklung neuer Charakterisierungsmethoden für Sicherheitstests im Fokus. Das ZSW arbeitet an Methoden zur Flammpunkts- bzw. Zündpunktsbestimmung und zum Selbstlöschverhalten auf Elektrolytebene sowie an einer neuen kombinierten Methode aus Accelerated Rate Kalorimetrie und Massenspektrometrie (ARC-MS) zur Charakterisierung von exothermen Reaktionen in Zellen während des Thermal Runaways und den dabei involvierten Gasen.
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| Bund | 28 |
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| Förderprogramm | 28 |
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