Das Projekt "Teilvorhaben: Erforschung der Stoffströme und Freisetzungspotentiale beim Recycling der Materialien GaAs und InP" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Dr. Jörg Schwar - III/V-Reclaim durchgeführt. Deutsche Unternehmen der Opto- und Elektronikindustrie sind auf den Einsatz von Spezialwerkstoffen der Hochtechnologie angewiesen. Deutschland hat sich im Bereich der Opto- und Elektronikindustrie aufgrund aufwendiger, langjähriger Forschungsarbeit eine herausragende internationale Position erarbeitet. Es folgt darin auch den Ansprüchen der europäischen und deutschen Chemikaliengesetzgebung an Gesundheits- und Umweltschutz sowie Innovations- und Wettbewerbsfähigkeit. In den letzten Jahren wurden Verfahren zur Bewertung, Einstufung und Kennzeichnung solcher nach Tonnage eher kleiner, technologisch aber hoch bedeutender Materialien (z.B. Galliumarsenid, Indiumphosphid) durch die Fachbehörden der Europäischen Union nach REACh/CLP1 durchgeführt. Diese Materialien sind die Funktionswerkstoffe in Leuchtdioden, Lasern in Medizin und Materialbearbeitung, Datennetzen, Mobilfunktechnik, Auto- und Flugzeugradar und konzentrierter Photovoltaik. Die Einstufungsverfahren bilden die Grundlage für mögliche nachfolgende Regulierungs- und Beschränkungsprozesse unter REACH und die Ausstrahlung in ca.20 weitere Rechtsgebiete. Forschung und Industrie stimmen darin überein, dass die von den EU-Fachbehörden zur Umsetzung der CLP-Verordnung verwendete Informationsbasis für die Bewertung und Einstufung der Materialien in vielen Fällen unzureichend ist. So stehen beispielsweise Bewertungs- und Einstufungsergebnisse zum Schlüsselwerkstoff Galliumarsenid im Widerspruch zu übereinstimmenden Empfehlungen beteiligter Toxikologen wie auch aktuellen wissenschaftlichen Veröffentlichungen. Die europäischen Ansprüche an nachhaltige Chemikaliennutzung, Gesundheits- und Umweltschutz als auch industrielle Wettbewerbsfähigkeit in Balance zu bringen, erfordert deshalb zwingend, weitere wissenschaftliche Grundlagen zu erarbeiten, die eine fachlich korrekte Bewertung und Einstufung der Materialien und Ihrer industriellen und gesellschaftlichen Anwendungspraxis ermöglichen. Das Ziel des vom Bundesforschungsministerium geförderten Verbundprojekts TEMPO (Toxikologische, physikalisch-chemische und gesellschaftliche Erforschung innovativer Materialien und Prozesse der Optoelektronik) besteht darin, diese wissenschaftliche Grundlage für die Stoffe Galliumnitrid, Galliumarsenid, Siliziumcarbid, Indiumphosphid, Indiumarsenid und Galliumantimonid substanziell mit einem ganzheitlichen Ansatz zu vertiefen. Dazu wird vorhandenes (Material-)Wissen konzentriert, es werden Wissensdefizite identifiziert und durch experimentelle Untersuchungen, u.a. zu toxikologischen Schlüsselfragen wie Lungenwechselwirkungen und Bioverfügbarkeit, geschlossen. Der Projektschwerpunkt liegt darüber hinaus auch auf der Analyse der Expositionsrisiken und der vorhandenen Risikomanagementpraxis während des ganzen Lebenszyklus der betreffenden Stoffe von den Arbeitsplätzen bei der Herstellung bis hin zum Produktrecycling.
Das Projekt "Hocheffizientes Konzentratormodul mit GaSb Vierfachsolarzelle" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme durchgeführt. Im Rahmen des Projekts soll ein innovatives Konzentratormodul mit einem Zielwirkungsgrad von größer als 36 % bis 39 % entwickelt werden. Zur Erreichung des besten Moduldesigns werden zunächst alle Komponenten einzeln betrachtet, aber letztlich als Gesamtprodukt optimiert. Schwerpunkte der Komponentenentwicklung sind Solarzellen mit 4-pn-Übergängen, Optik- und Moduldesign. Für die Optimierung werden Charakterisierungsmethoden für die Solarzellen und Optik erarbeitet. Im Projekt wird eine neuartige Vierfachsolarzelle mit Galliumantimonid (GaSb) als Unterzelle hergestellt, welche ein besonders hohes Wirkungsgradpotential im Bereich von 50 % besitzt. Hierfür müssen zwei Epitaxieprozesse auf GaAs und GaSb, sowie eine Verbindungstechnologie des Waferbondens neu entwickelt werden. Für die Charakterisierung dieser Solarzellen mit mehr als 3 pn-Übergängen werden neue Messmethoden und Kalibrierroutinen etabliert. Die Solarzellen werden so entwickelt, dass sie in einem Konzentratorphotovoltaikmodul mit Cassegrainoptik eingesetzt werden können. Dieses sich am Fraunhofer ISE im Konzeptstatus befindende Design wird im Projekt zur Marktreife weiter entwickelt. Das Leistungsverhalten wird durch den Aufbau von Prototypen evaluiert. Bei einer erwarteten Solarzelleneffizienz des neuartigen Zellkonzepts von 45 % bis 47 % und einem optimierten Moduldesign, kann ein Gesamtwirkungsgrad von 36 % - 39 % erreicht werden. Die Projektlaufzeit beträgt 4 Jahre.
Das Projekt "Teilvorhaben: Toxikologische Stoffdatenbank und Auswertung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von REACh ChemConsult GmbH durchgeführt. Ziel von Schwerpunkt 1 (insbesondere AP 1.2) ist die Erreichung der nötigen Datenkompetenz, Bewertungskompetenz und Verfahrenskompetenz zu ausgewählten innovativen Materialien und Grundwerkstoffen der OEI (Verbindungshalbleiter) hinsichtlich ihrer humantoxikologischen Eigenschaften, der für die Toxikologie relevanten physikalisch- chemischen Materialdaten (insbesondere AP 1.1) und der daraus resultierenden Einstufung und Kennzeichnung gern. den Kriterien der Verordnung (EG) 1272/2008 (CLP). Ausgewählt wurden folgende sechs Stoffe: GaAs, GaN, GaSb, InAs, InP und SiC. Hierzu soll eine umfangreiche Literaturrecherche erfolgen. die Qualität vorhandener Studien und Bewertungen geprüft werden, eine toxikologische Stoffdatenbank angelegt werden und ggf. auftretende Datenlücken identifiziert werden. Diese Recherchen sollen (insbesondere in den Teilvorhaben zu AP 1.3 und 1.4) durch Erkenntnisse aus zwei weiteren Themen ergänzt werden, wo zum Stand des Projektantrags schon absehbare Wissensdefizite bekannt waren: zum einen, eine Fallstudie zur Aufklärung der Materialabhängigkeit pulmonaler, toxikologischer Primäreffekte (z.B. Alveolarproteinose (PAP) und nachfolgende Hypoxämie, die den Stand des Wissens und die offenen Fragen aus der Literatur so vollständig wie möglich reflektieren soll, und zum anderen, die zugehörigen gezielten experimentellen Untersuchungen zum Ausmaß von Hypoxämie in Ratten durch PAP. Arbeitsplanung: Recherche von Studien und Bewertungen, Qualitätsbewertung und Relevanzbewertung der Studien und vorhandener Schlussfolgerungen, Zusammenfassung und fachliche Bewertung, Anlegen einer Stoffdatenbank zu humantoxikologischen Daten, Gesamtbewertung und Schlussfolgerungen zur Gefahren-Einstufung der ausgewählten Stoffe.
Das Projekt "Teilvorhaben: Erforschung des human- und ökotoxikologisch relevanten Löslichkeits- und Reaktionsverhaltens von GaAs sowie verwandter Arsenide und Phosphide" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Forschungsverbund Berlin e.V., Leibniz-Institut für Kristallzüchtung durchgeführt. Deutsche Unternehmen der Opto- und Elektronikindustrie sind auf den Einsatz von Spezialwerkstoffen der Hochtechnologie angewiesen, um ihre aufgrund langjähriger und aufwendiger Forschungsarbeiten herausragende, internationale Position auch in Zukunft halten und innovativ ausbauen zu können. Dabei ist es selbstverständlich, dass die Vorgaben der europäischen und nationalen Chemikaliengesetzgebung hinsichtlich des Gesundheits- und Umweltschutzes wirksam umgesetzt werden. In den letzten Jahren wurden Verfahren zur Bewertung, Einstufung und Kennzeichnung solcher nach Tonnage eher kleiner, technologisch aber hoch bedeutender Materialien (z.B. Galliumarsenid, Indiumphosphid) durch die Fachbehörden der Europäischen Union nach CLP (Verordnung (EG) Nr. 1272/2008 - Classification, Labelling and Packaging of Substances) durchgeführt. Diese Materialien sind die Funktionswerkstoffe in Leuchtdioden, Lasern in Medizin und Materialbearbeitung, Datennetzen, Mobilfunktechnik, Auto- und Flugzeugradar und konzentrierter Photovoltaik. Die harmonisierte Einstufung bildet die Grundlage für mögliche nachfolgende Regulierungsprozesse unter REACh (Verordnung (EG) Nr. 1907/2006 - Registration, Evaluation, Authorization and Restriction of Chemicals) und strahlt in ca. 20 weitere Rechtsgebiete aus. Forschung und Industrie stimmen darin überein, dass die von den EU-Fachbehörden zur Umsetzung der CLP-Verordnung verwendete Informationsbasis für die Bewertung und Einstufung der Materialien in vielen Fällen unzureichend ist. So stehen beispielsweise Bewertungs- und Einstufungsergebnisse zum Schlüsselwerkstoff Galliumarsenid im Widerspruch zu übereinstimmenden Empfehlungen beteiligter Toxikologen wie auch aktuellen wissenschaftlichen Veröffentlichungen. Die europäischen Ansprüche an nachhaltige Chemikaliennutzung, Gesundheits- und Umweltschutz mit industrieller Innovations- und Wettbewerbsfähigkeit in Balance zu bringen, erfordert deshalb zwingend, die wissenschaftliche Informationsbasis und angewandte Bewertungsmethoden zu verbessern. Das Ziel des vom Bundesforschungsministerium geförderten Verbundprojekts TEMPO (Toxikologische, physikalisch-chemische und gesellschaftliche Erforschung innovativer Materialien und Prozesse der Optoelektronik) besteht darin, diese wissenschaftliche Grundlage für die Stoffe Galliumnitrid, Galliumarsenid, Siliziumcarbid, Indiumphosphid, Indiumarsenid und Galliumantimonid substanziell mit einem ganzheitlichen Ansatz zu vertiefen. Dazu wird vorhandenes (Material-)Wissen konzentriert, es werden Wissensdefizite identifiziert und durch experimentelle Untersuchungen, u.a. zu toxikologischen Schlüsselfragen wie Lungenwechselwirkungen und Bioverfügbarkeit, geschlossen. Der Projektschwerpunkt liegt darüber hinaus auch auf der Analyse der Expositionsrisiken und der vorhandenen Risikomanagementpraxis während des ganzen Lebenszyklus der betreffenden Stoffe von den Arbeitsplätzen bei der Herstellung bis hin zum Produktrecycling.
Das Projekt "Teilvorhaben: Stoffflussanalyse und Freisetzungen von Halbleiterstoffen über den gesamten Lebenszyklus" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Berlin, Institut für Hochfrequenz- und Halbleiter-Systemtechnologien, Forschungsschwerpunkt Technologien der Mikroperipherik durchgeführt. Deutsche Unternehmen der Opto- und Elektronikindustrie sind auf den Einsatz von Spezialwerkstoffen der Hochtechnologie angewiesen. Deutschland hat sich im Bereich der Opto- und Elektronikindustrie aufgrund aufwendiger, langjähriger Forschungsarbeit eine herausragende internationale Position erarbeitet. Es folgt darin auch den Ansprüchen der europäischen und deutschen Chemikaliengesetzgebung an Gesundheits- und Umweltschutz sowie Innovations- und Wettbewerbsfähigkeit. In den letzten Jahren wurden Verfahren zur Bewertung, Einstufung und Kennzeichnung solcher nach Tonnage eher kleiner, technologisch aber hoch bedeutender Materialien (z.B. Galliumarsenid, Indiumphosphid) durch die Fachbehörden der Europäischen Union nach REACh/CLP durchgeführt. Diese Materialien sind die Funktionswerkstoffe in Leuchtdioden, Lasern in Medizin und Materialbearbeitung, Datennetzen, Mobilfunktechnik, Auto- und Flugzeugradar und konzentrierter Photovoltaik. Die Einstufungsverfahren bilden die Grundlage für mögliche nachfolgende Regulierungs- und Beschränkungsprozesse unter REACH und die Ausstrahlung in ca. 20 weitere Rechtsgebiete. Forschung und Industrie stimmen darin überein, dass die von den EU-Fachbehörden zur Umsetzung der CLP-Verordnung verwendete Informationsbasis für die Bewertung und Einstufung der Materialien in vielen Fällen unzureichend ist. So stehen beispielsweise Bewertungs- und Einstufungsergebnisse zum Schlüsselwerkstoff Galliumarsenid im Widerspruch zu übereinstimmenden Empfehlungen beteiligter Toxikologen wie auch aktuellen wissenschaftlichen Veröffentlichungen. Die europäischen Ansprüche an nachhaltige Chemikaliennutzung, Gesundheits- und Umweltschutz als auch industrielle Wettbewerbsfähigkeit in Balance zu bringen, erfordert deshalb zwingend, weitere wissenschaftliche Grundlagen zu erarbeiten, die eine fachlich korrekte Bewertung und Einstufung der Materialien und Ihrer industriellen und gesellschaftlichen Anwendungspraxis ermöglichen. Das Ziel des vom Bundesforschungsministerium geförderten Verbundprojekts TEMPO (Toxikologische, physikalisch-chemische und gesellschaftliche Erforschung innovativer Materialien und Prozesse der Optoelektronik) besteht darin, diese wissenschaftliche Grundlage für die Stoffe Galliumnitrid, Galliumarsenid, Siliziumcarbid, Indiumphosphid, Indiumarsenid und Galliumantimonid substanziell mit einem ganzheitlichen Ansatz zu vertiefen. Dazu wird vorhandenes (Material-)Wissen konzentriert, es werden Wissensdefizite identifiziert und durch experimentelle Untersuchungen, u.a. zu toxikologischen Schlüsselfragen wie Lungenwechselwirkungen und Bioverfügbarkeit, geschlossen. Der Projektschwerpunkt liegt darüber hinaus auch auf der Analyse der Expositionsrisiken und der vorhandenen Risikomanagementpraxis während des ganzen Lebenszyklus der betreffenden Stoffe von den Arbeitsplätzen bei der Herstellung bis hin zum Produktrecycling.
Das Projekt "Teilvorhaben: Erforschung des human- und ökotoxikologisch relevanten Löslichkeits- und Reaktionsverhaltens von GaAs sowie verwandter Arsenide und Antimonide" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Bergakademie Freiberg, Institut für Anorganische Chemie durchgeführt. Das Ziel des vom Bundesforschungsministerium geförderten Verbundprojekts TEMPO (Toxikologische, physikalisch-chemische und gesellschaftliche Erforschung innovativer Materialien und Prozesse der Optoelektronik) besteht darin, diese wissenschaftliche Grundlage für die Stoffe Galliumarsenid, Galliumnitrid, Siliziumcarbid, Indiumphosphid, Indiumarsenid und Galliumantimonid substanziell mit einem ganzheitlichen Ansatz zu vertiefen. Dazu wird vorhandenes (Material-)Wissen konzentriert, es werden Wissensdefizite identifiziert und durch experimentelle Untersuchungen, u.a. zu toxikologischen Schlüsselfragen wie Lungenwechselwirkungen und Bioverfügbarkeit, geschlossen. Der Projektschwerpunkt liegt darüber hinaus auch auf der Analyse der Expositionsrisiken und der vorhandenen Risikomanagementpraxis während des ganzen Lebenszyklus der betreffenden Stoffe von den Arbeitsplätzen bei der Herstellung bis hin zum Produktrecycling. Das Hauptziel des vorliegenden TEMPO-Teilprojektes ist es, die Kenntnisse zum Stand des chemisch-physikalischen Löslichkeitsverhaltens von Galliumarsenid und anderen strategischen Halbleitermaterialien der Opto- und Elektronikindustrie über den Stand der Literatur hinaus zu erweitern. Dabei stehen unterschiedliche in den Prozessen auftretende Materialarten und umwelttypische Löslichkeitsbedingungen hinsichtlich toxikologischer Relevanz im Fokus. Die existierenden Datenlücken sollen identifiziert und so weit wie möglich im Projekt geschlossen werden. Zum Erreichen dieser Ziele gibt es einen engen Austausch mit den Projektpartnern.
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