Das Projekt "Entwicklung von Verfahren zur Herstellung von verkaufsfaehigen Produkten aus Reststoffen vor allem der Bleikristallerzeugung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Nachtmann Bleikristallwerke, Werk Riedlhütte durchgeführt. Die bei der Bleikristallglasherstellung anfallenden Abfallstoffe, wie z.B. Scherben, Filterstaub, Glasstaub und Schleifschlamm sollen einer stofflichen Verwertung auf hohem Niveau zugefuehrt werden. Es wurde ein Verfahren zur Aufbereitung der genannten Stoffe verbunden mit einer emissionsarmen Schmelztechnologie entwickelt. Dabei entstehen verkaufsfaehige Produkte.
Das Projekt "Teilvorhaben 3" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Ilmenau, Institut für Werkstofftechnik, Fachgebiet Glas- und Keramiktechnologie durchgeführt. Ziel des Verbundprojektes war die zukuenftige Nutzung von Filterstaeuben aus Farbglasschmelzen, Glasschleifschlaemmen und farbigen Abfallscherben der Bleikristallherstellung fuer die Schmelze von Glaesern fuer neue Produkte. Die anfallenden Filterstaeube und Glasschleifschlaemme wurden bewertet und ausgewaehlte Materialien hinsichtlich ihrer chemischen Zusammensetzung analysiert. Weiterhin wurden die Korngroessenverteilung und das thermische Verhalten der Materialien charakterisiert. Fuer die Aufbereitung der Reststoffe wurden Pelletier-, Brikettier- und Strangpressverfahren untersucht. Im Labormassstab zeigten die Schmelzen der Glasschleifschlaemme eine starke Schlierenbildung bis hin zu metallischen Ausscheidungen. Die oxidierende Wirkung der Filterstaeube verbessert die Einschmelzbarkeit der Glasschleifschlaemme. Der in diesen Schmelzen maximal einsetzbare Filterstaubgehalt wurde im Labormassstab bestimmt. Durch Variation der Versuchsbedingungen (Schmelzzeit, Reststoffvariationen, verschiedene Zusaetze) wurde eine optimierte Zusammensetzung des Gemenges ermittelt. Diese optimierte Zusammensetzung wurde von den Projektpartnern in einer Hafenschmelze erprobt. Die praktische Anwendbarkeit des Konzeptes konnte nachgewiesen werden. In einer kontinuierlich arbeitenden Glasschmelzwanne werden verkaufsfaehige Gebrauchsglaserzeugnisse auf der Basis von Reststoffen der Bleikristallerzeugung produziert.
Das Projekt "FELIZIA - Festelektrolyte als Enabler für Lithium-Zellen in automobilen Anwendungen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Forschungszentrum Jülich GmbH, Institut für Energie- und Klimaforschung (IEK), IEK-1: Werkstoffsynthese und Herstellungsverfahren durchgeführt. Im IEK1-Teilprojekt sollen hochskalierbare, 10-150 Mikrometer dicke Festelektrolyte aus Lithium-ionenleitenden (glas)keramischen Materialien durch den Foliengießprozess hergestellt werden. Der Schwerpunkt des HI MS-Teilprojektes liegt auf der Erforschung verschiedener Herstellungsrouten von Elektroden und Zellen mit unterschiedlicher Geometrie sowie auf deren elektrochemischer Charakterisierung. IEK-1: Folgende Arbeitsschritte sollen durchgeführt werden: 1. Herstellung von einlagiger dichten, mechanisch stabilen und gut leitenden Elektrolytschichten. 2. Herstellung von doppellagigen Schichtsystemen, die aus einer dichten und einer porösen Schicht bestehen. 3. Aufbringung der Kathodenmaterialien auf den Elektrolytschichten durch Siebdruck oder Infiltration. Dabei werden sowohl geeignete Materialkombinationen als auch Sinterbedingungen für Kathodenpasten und Infiltrationslösungen untersucht und optimiert. 4. In Zusammenarbeit mit Kooperationspartnern werden umfassende Untersuchungen zum elektrochemischen Zyklierverhalten durchgeführt und dementsprechend die Prozesse in oben geschriebenen Arbeitsschritten 1-3 optimiert. HI-MS: Es sollen auch die von den Partnern gelieferten Elektrolyte und Elektroden in Zellen mit unterschiedlichem Zelldesign eingebracht und hinsichtlich ihrer Eigenschaften in der Zelle charakterisiert werden. Standardisierte Testverfahren für die Festkörperzellen sollen in Zusammenarbeit mit den Materialherstellern erstellt werden. Dabei sollen die Testprotokolle auch galvanostatisches Zyklisieren bei verschiedenen Temperaturen zur Bestimmung von Kapazität und Zyklenlebensdauer sowie ggf. Impedanzspektroskopie zur Analyse des Innenwiderstandes umfassen. Die Ergebnisse fließen in Materialentwicklung (AP 2 bis 6) und das Zelldesign (AP 7.1) ein. Ziel ist es am Ende des Projektes eine komplette Batterie mit mindestens drei funktionierenden Wiederholeinheiten zu erstellen mit einer Energiedichte von größer als 800 Wh/L und einer Wunschlebensdauer der Zellen von 100 Zyklen.
Das Projekt "Zentrum für Innovationskompetenz SiLi-nano, Nachwuchsgruppe Light-to-Silicon: Up- und down-conversionen in Glaskeramiken für hocheffiziente Solarzellen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Halle-Wittenberg, Institut für Physik, Zentrum für Innovationskompetenz (ZIK), Sili-nano durchgeführt. Der Wirkungsgrad von Solarzellen soll durch den Einsatz von down-conversion Deckgläsern und/oder up-conversion Schichten auf der Rückseite der Solarzelle im Modul erheblich verbessert werden. Die Effizienz von fluoreszierenden Glaskeramiken wird durch die Phononenfrequenzen der Matrix bestimmt, in die der 'Fluoreszenzstoff' (z. B. Seltene Erden) eingebaut wird. Durch eine thermische Nachbehandlung von mit Seltenen Erden dotierten Glaskeramiken werden in der Glasmatrix fluoreszierende Nanokristalle hergestellt. Zur Erhöhung des optischen Einfangquerschnitts werden in die Glaskeramiken zusätzlich metallische Nanopartikel (Edelmetallhalogenide) eingebettet. Neben der optischen Funktionalität dieser Glaskeramiken sollen auch ihre mechanischen Eigenschaften untersucht und optimiert werden. Zunächst wird die up- und down-conversion Effizienz in Abhängigkeit von der Seltenen-Erden-/Halogen-Dotierung untersucht. Mit Hilfe von NMR-Experimenten wird die Höhe der eingebauten Halogen-Dotierung abgeschätzt. Über Elektronenspinresonanz soll die Einlagerung der Seltenen Erden in die Nanokristalle geprüft werden. Parallel dazu wird die up- und down-conversion Effizienz mittels optischer Spektroskopie untersucht. Weiterhin wird die up- und down-conversion Effizienz in Abhängigkeit von Struktur, Größe und Anzahl der Nanokristalle mittels Elektronenmikroskopie und RKWS analysiert. Schließlich sollen die mechanischen Eigenschaften, wie Festigkeit und Lebensdauer, untersucht werden.