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Stickstoffreduzierte Nährstoffversorgung bei heranwachsenden Schweinen: Ein Beitrag zur Ressourcenschonung und Verbesserung der Robustheit

Eine effiziente, tiergerechte und umweltschonende Schweineproduktion ist sowohl für die öffentliche Akzeptanz als auch für die Nachhaltigkeit der Schweinefleischerzeugung von erheblicher Bedeutung. Aufgrund der Vorgaben der neuen Düngeverordnung besitzt dabei der Aspekt der Effizienz der Nährstoffverwertung (Synonym Nährstoffeffizienz) einen besonderen Stellenwert. Grundsätzlich hängt die Höhe der Stickstoff-(N) Ausscheidung von der Qualität und Menge des angebotenen Futters und von der Effizienz des Tieres ab, die essentiellen Nährstoffe für Erhaltung und Leistung umzusetzen. Eine zentrale Bedeutung besitzt dabei die Qualität (Aminosäurenmuster) und die praecaecale Verdaulichkeit des Rohproteins (XP). Die NAusscheidungen der Schweine lassen sich durch eine Verminderung des XP-Gehaltes im Futter reduzieren. Es ist jedoch zu vermuten, dass solche Fütterungsstrategien nur bei Schweinen erfolgreich sind, die aufgrund ihres genetischen Potentials effizient das praecaecal verdauliche XP verwerten können. Ohne diese genetische Voraussetzung sind Einbußen in verschiedenen Produktions- und Fitnessmerkmalen zu erwarten, die sich in Form sogenannte Genotyp*Umwelt- (G*U-) Interaktionen nachweisen lassen. Vor diesem Hintergrund ist das Ziel dieses Projektes die Verbesserung der genetisch fundierten Nährstoffeffizienz heranwachsender Schweine beim Einsatz N-reduzierter Rationen. Für die Untersuchung möglicher G*U-Interaktionen soll die individuelle Futteraufnahme und Nährstoffeffizienz möglichst exakt gemessen werden. Zudem sollen Merkmale des Tierwohls und der Tiergesundheit unter Berücksichtigung der Immunität und Zusammensetzung des Mikrobioms erfasst werden.?

Teilvorhaben: Werkzeugformen, Teilvorhaben: Bauteilherstellung

Ziel des Teilvorhabens Bauteilherstellung ist der Aufbau und die Anpassung der verfahrenstechnischen Gesamtanlage zur Herstellung der Schwellen-Demonstratoren. Bei der Materialauswahl sowie bei der Planung und Konstruktion der Spritzgussform ist Utz unterstützend tätig, so dass die Bedarfe für die Gesamtanlage frühzeitig berücksichtigt werden. Utz integriert die gefertigten Werkzeugformen in die Gesamtanlage zur Herstellung der Demonstratorschwellen. Es ist vorgesehen, entweder die Verbindungsstange mit einem Roboter im Formenwerkzeug zu positionieren und die beiden Blöcke nacheinander an die Verbindungsstange zu spritzen, oder die Blöcke mehrteilig auszugeben und diese zu verschweißen. Da es sich bei dem Material um inhomogene Rezyklat-Polymere mit Füll- oder Verstärkungsstoffen handeln wird, sind umfangreiche Versuche für die Gewinnung des Prozessverständnisses, der Werkzeugoptimierung sowie die Sicherstellung der Prozess-Sicherheit und der Herstellung lunkerfreier Schwellenblöcke erforderlich. Sobald die Anlagentechnik angepasst ist, werden alle Prozessschritte getestet und Demonstratoren hergestellt. Zunächst werden die Demonstratoren für die Prüfungen gefertigt und im zweiten Schritt die Demonstratoren zur Verlegung im Eisenbahntestgleis.

Neue Werkstoffkombinationen und Verfahren für oberbauoptimierte Biblock-Bahnschwellen aus Kunststoff-Rezyklaten (Schwelle 2020), Teilvorhaben: Werkzeugformen

Liegedauer von Holzschwellen in U-Bahn-Tunneln

Während die Liegedauer von Holzschwellen auf der feien Stecke durch Jahrzehnte lange Praxiserfahrung bekannt ist, bestehen hinsichtlich der Nutzungsdauer von Holzschwellen in U-Bahn-Tunneln nur unzureichende Erfahrungen. Um Erkenntnisse über das Langzeitverhalten von Tunnelschwellen zu erlangen, wurden bis zu 45 Jahre alte Kiefernschwellen aus dem Tunnelnetz der Hamburger Hochbahn AG untersucht. Anhand von Feuchtigkeitsmessungen, Bohrresistenzprüfungen, Herausziehversuchen an Schwellenschrauben und der Durchführung von Sägeschnitten konnte nachgewiesen werden, dass das Langzeitverhalten von Holzschwellen in U-Bahn-Tunneln dominierend durch die mechanische Beanspruchung bestimmt wird. Eine Begrenzung der technischen Nutzungsdauer infolge biologischer Beanspruchungen konnte aufgrund der dauerhaft trockenen Lagerung und der gedämpften Klimaschwankungen in den betrachteten U-Bahn-Tunneln ausgeschlossen werden. Im Ergebnis konnten an den untersuchten Schwellen unabhängig von ihrem Alter keine Schäden festgestellt werden, die die technische Nutzungsdauer begrenzen. Mit Ausnahme besonderer Beanspruchungen, wie sie z.B. in engen Bögen auftreten, ist ein bevorstehendes Ende der Nutzungsdauer auf absehbare Zeit nicht zu erwarten. Für die 45 Jahre alten Tunnelschwellen wurde eine weitere Liegedauer von wenigstens 20 Jahren prognostiziert.

Teilvorhaben: Werkzeugformen, Teilvorhaben: Werkstoffe

Rad/Schiene-Forschung. Rechenmodelle fuer die Fahrbahn schnell-fahrender Zuege sowie Rechenmodelle fuer die Prognose der Erschuetterungsausbreitung

Das Vorhaben ist in zwei Teile gegliedert. Im ersten Teil werden Rechenmodelle fuer die Fahrbahnen schnellfahrender Zuege entwickelt. In den Rechenmodellen wird im wesentlichen das dynamische Verhalten einer beliebigen Anzahl von Schwellen, die sowohl ueber den Boden (infolge der Wellenausbreitung im Untergrund) sowie ueber die Schienen gekoppelt sind, betrachtet. Das Modell der Fahrbahn wird dann zur Berechnung des gekoppelten Systems 'Zug-Fahrbahn-Untergrund' benutzt. Im zweiten Teil des Vorhabens wird die Erschuetterungsausbreitung schnellfahrender Zuege untersucht. Hierbei werden aus theoretischen und messtechnischen Untersuchungen Ersatzspektren fuer die Erregung angegeben. Weiter werden geometrische Effekte der Transmissionsstrecke (Oberflaechengeometrie, Einbauten im Untergrund u.a.) hinsichtlich ihres Einflusses auf die Erschuetterungsabnahmegesetze untersucht.

Koerper- und Luftschallmessung zur Ermittlung der Emissionspegelsituation vor und nach dem Einbau einer Laermschutzmassnahme in einem niveaugleichen Strassenbahnkoerper

Vergleich in der Einfuegungsdaemmung des bisherigen Regeloberbaues (voll eingedeckter, schottergelagerter Rillenschienenoberbau mit Spurstangen) mit einem kontinuierlich elastisch untergossenen, ebenfalls voll eingedeckten Rillenschienenoberbau. Ergebnis: Verschiebung der abgestrahlten Frequenzen (Schmalbandanalyse) in einen tieferen Bereich, aber Summenpegel bei beiden Oberbauformen in den angrenzenden Gebaeuden etwa gleich gross.

Kreosotfreie Kunststoffrecyclatschwellen

Die Plasticaufbereitungs- und Verarbeitungsgesellschaft mbH & Co. Vertriebs KG (im folgenden PAV) ist ein kleines Unternehmen aus Berlin, das 1976 gegründet wurde und sich seit 1980 dem Recycling thermoplastischer Kunststoffe widmet. Bereits 1995 wurde die Rezeptur für eine Bahnschwelle aus Kunststoffrecyclat zum Patent angemeldet und seitdem weiterentwickelt. Die Schwellen wurden bisher bei einem Dienstleister hergestellt, dessen Anlage nicht auf eine Serienfertigung ausgelegt ist. Die PAV plant nun die Errichtung einer Kleinserienfertigungsanlage zur Herstellung von Bahnschwellen aus Kunststoffrecyclat. Wesentliche Bestandteile der Anlage sind ein Extruder, der das dickflüssige Polyethylen-Glasfasergemisch unter hohem Druck und hoher Temperatur gleichmäßig aus der formgebenden Öffnung herauspresst und einem Spezial-Röntgengerät zur Überprüfung der Produkte. Derzeit werden beim Bau von Schienenwegen in der Regel Holz- oder Betonschwellen verwendet. Die Holzschwellen werden mit Kreosot behandelt, einem Biozid, das polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe (PAK) enthält und dessen Verwendung durch EU-Kommissionsbeschluss IP/11/925 ab 2018 verboten wird. Mit dem Ersatz von Holzschwellen durch Bahnschwellen aus Kunststoffrecyclat werden die Gesundheits- und Umweltgefahren verringert. Die Herstellung von Kunststoffschwellen ist zudem ressourcenschonend, da neben dem Ersatz von Frischholz bzw. Beton auch ein geringerer Energieaufwand im Vergleich zur Herstellung von Betonschwellen erforderlich ist. Zudem wird durch den Einsatz von Kunststoffschwellen eine Lärmminderung im Bahnverkehr erwartet. Die DB Netz AG will die vom Eisenbahnbundesamt (EBA) zugelassene PAV Recyclatbahnschwelle in Betriebserprobungen in der Praxis einsetzen. Auch ausländische Bahnunternehmen, wie die staatliche französische Eisenbahngesellschaft SNCF, haben Interesse signalisiert und bereits erste Schwellen im Test.

Grüngleis - ökologische Grundlagen und Bewertungsmethoden für den Straßenbahnoberbau

Mangels eines Regelwerks von zu erfüllenden Umweltkriterien gestaltet sich die Bauausschreibung von Eisenbahninfrastrukturprojekten oft schwierig. Im Projekt werden Indikatoren zur Bewertung der Auswirkungen auf die Umwelt erarbeitet und anhand der Realisierung eines neuartigen Grüngleises auf einem Abschnitt der Verlängerung der Straßenbahnlinie 26 einem ersten Praxistest unterzogen.

Schwellenbesohlung als Erschütterungsschutzmassnahme für die netzweite Sanierung im Schienenverkehr (Kurztitel: Erschütterungsschutz Schienenverkehr)

Kurzbeschreibung: Der Schienenverkehr ist der größte Verursacher von Erschütterungen. Ca. 170 km Doppelspur müssen gemäß USG dringend saniert werden. Bis heute stehen jedoch noch keine wirtschaftlich tragbaren Maßnahmen zur Erschütterungssanierung zur Verfügung. Aus diesem Grund konnte bisher die Vollzugsverordnung für Erschütterungsschutz nicht in Kraft gesetzt werden. Die Schwellenbesohlung gilt als mögliche kostengünstige Sanierungsmassnahme. Sie ist jedoch noch nicht genügend erprobt und in der Schweiz noch nicht zugelassen. In diesem Projekt sollen deshalb die technische Machbarkeit von verschiedenen Typen von weichen Schwellenbesohlungen auf offener Strecke auf ihre Wirksamkeit zum Erschütterungsschutz und den Querverschiebewiderstand getestet werden. Zudem soll das Vorgehen zur Zulassung durch das BAV vorbereitet werden. Projektziele: Das Projekt hat zum Ziel, die Machbarkeit der Schwellenbesohlung als Maßnahme zum Erschütterungsschutz im Schienenverkehr zu prüfen und die technische Zulassung vorzubereiten.

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