Das Projekt "Untersuchung von neuartigen Füllstoffen und biobasierten Harzen für den Polymerguss" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Hochschule Merseburg (FH), Fachbereich Ingenieur- und Naturwissenschaften durchgeführt. Polymerbeton hat sich in den letzten Jahren besonders im Maschinenbau etabliert. Diese Polymerbetontypen sind in der Regel petrochemischer Natur, die verwendeten Füllstoffe zumeist mineralisch. Da sich die Hoschschule Merseburg intensiv mit nachwachsenden Rohstoffen beschäftigt, bseonders im ingenieurtechnischen Bereich, wurde innerhalb eines Projektes die Konstruktion und der Bau eines Gehäuses für eine 3-Achs-Fräse bearbeitet. Zunächst wurde ein Gestell konstruiert, das den Ansprüchen einer 3-Achs-Fräsmaschine gerecht wird. Der Grundkörper der Fräse wurde aus Polymerbeton mit biologischem Epoxidharz aus Leinölestern und geschäumten Altglas hergestellt. Das Projekt ist noch nicht abgeschlossen, da es noch an einer entsprechend großen Temperkammer fehlt.
Das Projekt "IBÖ-07: DEEPWEP - Entwicklung eines multiparallelen Minibioreaktorsystems im Deep-Well-Plate Format zur Verkürzung der Entwicklungszeit von Bioprozessen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Berlin, Institut für Biotechnologie, Fachgebiet Bioverfahrenstechnik durchgeführt. Das Projekt umfasst die Entwicklung eines Multi-Bioreaktor Systems (12-96 Reaktoren) zur Kultivierung von Mikroorganismen und tierischen Zellen im Milliliter-Maßstab. Alleinstellungsmerkmale des Systems sind: 1. die Verwendung von Airlift-Reaktoren, 2. individuell steuerbare und skalierbare Prozessparameter (Sauerstoffeintrag, Temperatur, Druck, Zufuhr einer Kohlenstoffquelle, Licht). Airlift-Reaktoren werden im kleinen Maßstab nicht eingesetzt, bieten jedoch den Vorteil eines hohen Leistungseintrages bei günstigeren Herstellungskosten im Vergleich zu derzeit häufig verwendeten Rührreaktoren. Skalierbare Prozessparameter ermöglichen einen schnellen Übergang vom Labor- in den Produktionsmaßstab und tragen so zu einer zeiteffizienteren Entwicklung von Bioprozessen bei. Die technische Entwicklung des Systems erfolgt mittels CAD-Software (SolidWorks), die Fertigung soll durch 3D-Druck und CNC-Fräsen erfolgen. In der Sondierungsphase soll zunächst getestet werden ob die technischen Mindestanforderungen (Leistungseintrag: 2-10 W/L; Sauerstoffübergangskoeffizient kla-Wert: 200-400/h) mit dem System erreicht werden können. Eine Marktanalyse soll das Marktpotential für das entwickelte Produkt ermitteln. Ein erster Vergleich mit Konkurrenzsystemen ergab bereits einen höheren Sauerstoffeintrag als alle Minibioreaktoren unter 15 mL. Für eine optimale Entwicklung des Produktes sollen Kundenbedürfnisse bezüglich Systemgröße und Kommunikationsschnittstellen mit anderem Laborequipment geklärt werden. In Kooperation mit Industriepartnern soll ein Geschäftsmodell erarbeitet werden um das Produkt auf den Markt zu bringen. Denkbar ist eine Lizenzierung des Produktes.
Das Projekt "Straßensanierung harter Beläge" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Wirtgen GmbH durchgeführt. Die technischen Ziele des Vorhabens bestehen darin, ein Verfahren zu entwickeln, welches es ermöglicht, auch Fahrbahndecken aus harten und härtesten Belägen, wie z.B. aus Beton zu bearbeiten. Im Rahmen dieses Vorhabens soll eine Vorrichtung entwickelt werden, mit der ein solches Verfahren durchzuführen ist. Mit Hilfe eines Prototyps soll dann die praktische Funktion des Systems nachgewiesen und gegebenenfalls optimiert werden. Diese Vorrichtung soll nicht nur die grundsätzliche Bearbeitung von harten Belägen bewerkstelligen, sondern insbesondere durch eine recyclinggerechte Bearbeitung der harten Beläge gekennzeichnet sein. Nicht zuletzt ist es ein weiteres Ziel des Vorhabens, dass das neue zu entwickelnde Verfahren bzw. die neue Vorrichtung in Anlehnung an die bestehende Technologie des Kaltfräsens entwickelt wird. Die technischen Ziele liegen im einzelnen in der Entwicklung von folgenden Lösungsansätzen zu einsetzbarer Technik: - Untersuchung von Einsatzmöglichkeiten kombinierter Verfahren, bei dem das klassische Fräsen durch andere Verfahren ergänzt und erweitert wird. - Entwicklung und Test eines Verfahrens zum Aktivfräsen, bei dem Meißel mechanisch angeregt werden und beim Eingriff in das Material - vergleichbar der Schlagbohrmaschine - 'angeschlagen' werden. - Entwicklung und Einsatz neuer Materialien bzw. Materialkombinationen aus Hartmetallen und Verschleißmaterial. - Entwicklung von Mess- und Überwachungssystemen zur Überwachung des Fräsprozesses, zur Erkennung und zum Schutz vor Störungen, die zum Materialbruch führen. - Untersuchung und Entwicklung neuer Formen für Meißel und Walzen für geänderte Fräsdynamik.
Das Projekt "Entwicklung und Prototypenbau einer Offshore-Bohrtechnik zur Gründung von Offshore-Fundamenten für Windenergieanlagen im Rahmen des Ausbaus erneuerbarer Energien" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Herrenknecht AG durchgeführt. Ziel des Forschungsvorhabens ist, aufbauend auf den abgeschlossenen BMU-Entwicklungsvorhaben, die finale Entwicklung und den Prototypenbau der OFD-Bohrtechnik. Zur finalen Entwicklung zählen zum Einen die Ableitung der Maschinendaten aus unterschiedlichen Anforderungen, die Detailkonstruktion und Berechnung der Maschinenteile sowie die Zertifizierung aller wesentlicher Maschinenteile durch die Zertifizierungsgesellschaft 'Germanischer Lloyd' (jetzt DNV-GL). Der auf die Konstruktion folgende Bau der OFD-Maschine wird am Stammsitz der Herrenknecht AG in Schwanau durchgeführt. Nach erfolgter Vormontage von Baugruppen und Sektionen werden an diesen vorab Zwischentests vorgenommen. Anschließend erfolgt die Endmontage zur Gesamtmaschine. Parallel zum Bau der Prototypanlage werden unterschiedliche Begleitforschungsaufgaben, wie z.B. die Strömungssimulation des Fräskopfes oder eine Energieeffizienzanalyse der Anlage, durchgeführt. Die Begleitforschungen unterstützen die technische und wirtschaftliche Zielerreichung des Forschungsvorhabens. Den Abschluss bildet eine erste Erprobung der Funktionen am Stammwerk der Herrenknecht AG in Schwanau.
Das Projekt "Schwerpunkt: Prozess-Entwicklung eines NC-Code-Analysemoduls zur bedarfsgerechten Ansteuerung der Maschinenkomponenten" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von C A M A I X GmbH durchgeführt. Entwicklung eines Postprozessors für NC-Programme zur energetisch bedarfsgerechten Ansteuerung von CNC Fräs- und Drehmaschinen. Auswertung einer von den Projektpartnern erstellten Datenbank bezüglich relevanter Parameter für den Energieverbrauch. In Zusammenarbeit mit den Projektpartnern Konzeption eines Modells zur energiebedarfsgerechten Parametrisierung der CNC-Maschinen auf Basis dieser Parameter. Implementierung des Parametrierungsmoduls in Form eines Postprozessors. Dazu Einbindung des ermittelten Prozesswissens aus dem Analysemodul Maschinenlast. In Zusammenarbeit mit den Projektpartnern dann Entwicklung eines Transfermodells auf andere Maschinentypen.
Das Projekt "AKOF: Optimierung der verfahrenstechnischen Kette 'Abtrag kontaminierter Flächen' - unter dem Aspekt Maximierung der Abtragsleistung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Karlsruher Institut für Technologie (KIT), Institut für Technologie und Management im Baubetrieb durchgeführt. Ziel ist es eine Fräse zu entwickeln die das Abtragen von Beton bis in eine Tiefe von 10 mm in einem Übergang effektiv ermöglicht. Die Fräswerkzeuge sollen eine wirtschaftliche Standzeit aufweisen und ohne Wasserkühlung auskommen. Mittels eines Trägersystem soll die Fräseinrichtung Wände, Stützen und Decken autark abschreiten können und diese dekontaminieren. Ermittlung Stand der Technik im Bereich Dekontaminationsverfahren - 2-dimensionale Untersuchungen zum Bruch- und Schneidverhalten von Beton - Messreihen für auftretende leistungsabhängige Kräfte und Momente der Fräslamellen in unterschiedlichen Versuchsanordnungen - Steuerung uns Anpassung des Manipulators - Optimierung de verfahrenstechnischen Kette - Paxiserprobung des Systems
Das Projekt "Definierter Abtrag hochbewehrter Stahlbetonstrukturen (DefAhS)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Kraftanlagen Heidelberg GmbH durchgeführt. Die Zielsetzung des geplanten Projektes DefAhS 'Definierter Abtrag hochbewehrter Stahlbetonstrukturen' umfasst die Weiterentwicklung vorhandener Ansätze für den Oberflächenabtrag von Stahlbetonstrukturen für den Rückbau kerntechnischer Anlagen. Insbesondere soll die Produktivität durch die gezielte Entwicklung neuer Schneidstoffe für die Fräsbearbeitung von Stahlbeton sowie die Optimierung der Hinterschneidtechnologie für unbewehrten Beton gesteigert werden. Des Weiteren soll ein Verfahren zur just-in-time- Auswertung der Metalldetektion entwickelt und die Implementierung aller Teilsysteme in einen flexiblen Demonstrator umgesetzt werden. Dabei wird die gesamte verfahrenstechnische Kette vom Abtrag des Stahlbetons bis zur Förderung des Abbruchmaterials untersucht und optimiert. Somit entsteht ein Abtragssystem für hochbewehrte Stahlbetone. Im Rahmen des AP 1 wird durch die Kraftanlagen GmbH der Stand der Technik erfasst und deren praxisgerechter Einsatz in kerntechnischen Anlagen bewertet, sodass eine Basis für ein zu entwickelndes System verfügbar wird. In den AP 2, 3 und 4 wird durch die Projektpartner ein Detektionssystem, die Frästechnologie und die Hinterschneidetechnik untersucht. In AP 5 erfolgt die Optimierung des Abtrags mittels geeigneter Prozesssignale zur Überwachung. Nach der Auswahl des Trägersystems in AP 6 erfolgt in AP 7 die Konzeption und der Aufbau des Demonstrators welcher in AP 8 erprobt wird.
Das Projekt "Teilvorhaben: Mess- und Regeltechnik" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von MABRI.VISION GmbH durchgeführt. Die Zerspanung von Aluminiumlegierungen mit niedrigen Siliziumgehalten erfolgt üblicherweise unter Einsatz der konventionellen Überflutungsschmierung oder der Hochdruckkühlung. Diese Strategien gehen jedoch mit einem hohen Ressourcen- und Energieeinsatz einher. Das Ziel des Vorhabens stellt deshalb die Umstellung dieser Prozesse auf die effizientere Minimalmengenschmierung (MMS) für die Fräsbearbeitung von solchen Aluminiumlegierungen dar. Ansatz des Vorhabens sind bionisch-funktionale Strukturen am Werkzeug, welche den Schmierstoff in Richtung der Schneidkante fördern und dort freisetzen. Kombiniert mit an die Bearbeitungsprozesse angepassten MMS-Systemen können bisherige Prozesse produktiver und gleichzeitig energieeffizienter gestaltet werden. Die nötige Laserstrukturierung der Werkzeuge stellt dabei ein zentrales Mittel zur Erweiterung des Einsatzgebietes der MMS-Technik dar, welche in höchster Qualität mit hoher Produktivität erfolgen muss. Zur Erreichung dieser Ziele entwickelt das Konsortium neben den entsprechenden Strukturen und MMS-Systemen ein hochproduktives Lasersystem. Der Einsatz von Hochleistungs-Ultrakurzpulslasern, mittels Spatials-Light Modulatoren geformten komplexen Strahlgeometrien sowie in Prozess Messtechnik zur Qualitätskontrolle und Prozesssteuerung stellt eine produktive und energieeffiziente Laserbearbeitung der Zerspanungswerkzeuge sicher. Durch den ganzheitlichen Ansatz des Konsortiums steht mit Abschluss des Projektes eine Lösung für die energieeffiziente Zerspanung von Aluminiumlegierungen mittels Fräsen zur Verfügung. Neben den entsprechenden Werkzeugen und Prozessstrategien umfasst diese Lösung ebenfalls die nötigen Produktionsmittel in Form des Lasersystems sowie die zugehörigen angepassten MMS-Systeme.
Das Projekt "Teilvorhaben 5: Validierung biobasierter Schmierstoffe für kryogene MMS beim Fräsen und Bohren" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Gühring KG - FuE-Zentrum durchgeführt. Ein Großteil der spanenden Metallbearbeitungsprozesse wird aktuell durch große Mengen flüssiger Kühlschmierstoffe unterstützt. Aufgabe des Kühlschmierstoffs ist es, die Kühlung und Schmierung des Werkzeugs im Eingriff sicherzustellen sowie die Späne aus dem Bearbeitungsraum abzutransportieren. Die Anwendung konventioneller insbesondere wassermischbarer Kühlschmierstoffe in Zerspanungsprozessen wirkt sich negativ auf ökonomische und ökologische Faktoren sowie auf die Gesundheit der Mitarbeiter am Arbeitsplatz aus. Aus fertigungstechnischer Sicht stoßen konventionelle Kühlschmierstrategien bei der Bearbeitung neuartiger Hochleistungswerkstoffe an ihre Leistungsgrenzen. Ein Ansatz konventionelle Kühlschmierstoffe im spanenden Bearbeitungsprozess zu ersetzen bietet sowohl die Minimalmengenschmierung als auch die kryogene Kühlung mittels CO2. In diesem Projekt soll die Entwicklung biobasierter Schmierstoffe für die kryogene Zerspanung kombiniert mit Minimalmengenschmierung durchgeführt werden. Im Fokus stehen dabei Prozesse mit geometrisch bestimmter Schneide. Ziel ist es, anwendungsnah Schmierstoffe biologischen Ursprungs für die kryogene Minimalmengenschmierung zu entwickeln, diese bedarfsgerecht zu additivieren und zu optimieren. Dadurch soll sichergestellt werden, dass sowohl die Werkzeugstandzeit als auch Zeitspanvolumina im Vergleich zu konventioneller Überflutungskühlung gesteigert werden können. Die dadurch erreichbaren ökologischen Verbesserungen stellen den Kern dieses Projektes dar. Industrielle Anwender sollen dahingehend unterstützt werden, dass Bearbeitungsprozesse mit aktuell konventioneller Überflutungskühlung auf Minimalmengenschmierung in Kombination mit kryogener CO2 Kühlung umgestellt werden können. Dadurch werden sowohl ökonomische und ökologische Vorteile erzielt als auch die Leistungsfähigkeit der Fertigungsprozesse erhöht.
Das Projekt "Geraeuschemission von Fraes- und Hobelwerkzeugen zur Laermminderung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Stuttgart, Institut für Werkzeugmaschinen durchgeführt. Die Geraeuschemission beim Fraesen in der Holzbearbeitung ist sowohl maschinenseitig als auch werkzeugseitig beeinflussbar. Neben Parametern wie Werkzeugdrehzahl, Messerueberstand und Werkzeugbauart wirken sich vor allem der Abstand der Tischlippen zum Schneideflugkreis oder der Abstand von Fuehrungslinealen zum Werkzeug durch Stoerung des Werkzeugstroemungsfeldes sowie die Formgebung des Spaeneabsaugtraktes nachteilig auf die Geraeuschemission aus. Durch die Verwendung von laermarmen Werkzeugen und durch die Beeinflussung der beschriebenen Parameter ist der Geraeuschpegel zu senken.
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