Das SIMON-Projekt knüpft an das erfolgreiche SITEF-Projekt an. In SITEF wurde die Anwendbarkeit des silicon-basierten Wärmeträgerfluids (SHTF) HELISOL® 5A im Zusammenspiel mit den für den Betrieb erforderlichen Komponenten (vor allem Receiver und Rotation and Expansion Performing Assembly, REPA) in der Größenordnung eines Parabolrinnen-Loops bei Temperaturen von 425 °C demonstriert. Während das SITEF-Projekt auf die Demonstration der Machbarkeit ausgerichtet war, zielt das SIMON-Projekt auf die Unterstützung und Beschleunigung der Markteinführung durch die Absenkung identifizierter Hindernisse. SIMON demonstriert neben der Fluidstabilität des neu entwickeltem SHTFs HELISOL® XA auch die Langzeitstabilität von Komponenten wie REPAs mittels zyklischer Lebensdauertests in einem spezifischen REPA-Teststand sowie der von Receiver Rohren und Pumpe im technischen Maßstab mit der PROMETEO Anlage (auf der Plataforma Solar de Almería, Spanien). Ferner werden für den Betrieb der Fluide erforderliche Pflege- und Aufarbeitungskonzepte demonstriert, um einerseits einen Betrieb über 25 Jahre bei begrenztem Anstieg der Viskosität von HELISOL® 5A und HELISOL® XA bei 425 °C zu ermöglichen. Andererseits soll eine für die silicon-basierten Wärmeträger geeignete Leichtsiederabtrennung entwickelt und demonstriert werden, um die sich langsam bildenden unerwünschten Zersetzungsprodukte wie Wasserstoff, Methan und alkylierte Silane in geeigneter Form abzutrennen. Im Rahmen von SIMON sollen die neuen Fluide weitergehend charakterisiert und die Untersuchungsmöglichkeiten der physikalisch-chemischen Eigenschaften der Wärmeträger bei hohen Temperaturen erweitert werden. Für die Wärmeleitfähigkeitsmessung bei hohen Temperaturen soll ein Laborgerät und für die Viskosität eine Sonde weiterentwickelt werden, die auch zum Monitoring des Alterungsverhaltens eingesetzt werden könnte. Ziel ist jeweils die Bereitstellung zuverlässiger Daten, die zur Auslegung von Kraftwerken und zur wirtschaftlichen Optimierung benötigt werden.
Wie in der GVB dargelegt, werden im Entwicklungsprojekt POLIINOM neuartige Mixed-Matrix-Membranen (MMM) durch Kombination von effektiven Membranstrukturen mit Adsorbern und spezifischen Beschichtungen zur Wasserreinigung entwickelt. Ziel ist es, den Membranen neben den typischen Membraneigenschaften wie Partikelrückhalt und Rückhalt von Mikroorganismen auch spezifische Adsorptionseigenschaften für Mikroschadstoffe, Arzneimittelrückstände und toxische Schwermetallionen zu verleihen. Daraus abgeleitet, ergeben sich für die Poromembrane GmbH drei wesentliche Hauptaufgaben: I Entwicklung und Herstellung von unterschiedlichen Hohlfaser-MMM auf der automatisierten Technikumsanlage der Poromembane GmbH II Herstellung der für die unterschiedlichen Tests benötigten Filterelemente/Module III Durchführung von Pilot- und Demonstrationsversuchen, um die Leistungsfähigkeit der neuen Membranen nachzuweisen. Im Folgenden werden nur die Arbeitspakete aufgelistet, an denen die Poromembrane GmbH direkt beteiligt ist (detaillierte Beschreibung in der TVB). AP 1: Definitionsphase (POR: 0,5 MM; Monate 1-3): AP 3.3. Entwicklung funktioneller MMM (POR: 10 MM; Monate 4-18): Mit den vielversprechendsten Ansätzen aus den vorhergehenden APs werden Herstellverfahren für MMM über Nasspinnen entwickelt und Membranen gefertigt. Aus den produzierten Hohlfasermembranen werden Test-Labor-Module hergestellt (1. Phase) AP 5.1 Membranherstellung im Pilotmaßstab (POR: 16 MM; Monate 19-33): auf der automatisierten Technikumsanlage werden die neu entwickelten MMM im kontinuierlichen Betrieb hergestellt. AP 5.2 Modulbau (Poro 12 MM; Monate 19- 33) Für Phase 2 + 3 werden im Labor bzw. im Demonstrator testbare Module von den produzierten Membranen hergestellt. AP 6: Demonstrationsversuche (POR: 6 MM, Monat 3-36)) Bau eines Demonstrators und Tests im Trinkwasser 'PoU' und 'PoE' sowie in der Wasseraufbereitung für die Getränkeindustrie. AP 7 Projektkoordination und -dokumentation (POR 0,5 MM; Monat 1-36).
Zentrale Zielsetzung des geplanten Vorhabens ist die Entwicklung eines Verfahrens, welches unter dem Einsatz von Friktionswärme CFK-Produktionsreste in einen teigigen Zustand überführt und im selben Produktionsschritt beigefügte Carbonfaserreste zu einer homogenen Masse compoundiert. Das Ergebnis des Verfahrens soll ein carbonfaserverstärkter Kunststoff in Granulatform sein, welcher hinsichtlich der Materialeigenschaften (u. a. Zug-, Biege-, und Schlageigenschaften) die Einhaltung derzeitiger ISONormen gewährleistet. Zentrale Vorteile gegenüber dem derzeitigen Stand der Technik (Doppelschneckenextruder) aufweisen, und a.: - Energieeinsparung: Erheblich reduzierter Energiebedarf gegenüber dem Einsatz von Extrudern. - Ressourceneinsparung: Verminderung des prozessbedingten Carbonfaserbruchs - Verbesserte CO2-Bilanz Das 24-monatige FuE-Projekt soll in enger Zusammenarbeit der Wipa Maschinenbau GmbH und der Kunststofftechnik Paderborn durchgeführt werden. Hierbei obliegen dem Industriepartner die Integration der erforderlichen Sensorik, die zur Erfassung des Ist-Zustands dient, der Bau einer Laboranlage, einer Vorzerkleinerungsanlage (Schnell-Guillotine) sowie einer Technikumsanlage. Gemeinsam werden Testreihen zur Erfassung des Ist-Zustands durchgeführt (Temperaturverteilung, Leistungsaufnahme, etc.). Die Durchführung von Simulationen zur Analyse der Wirkungsweise maschinenbautechnischer Modifikationen der Scheibengeometrien obliegt der Kunststofftechnik Paderborn, genauso wie die Durchführung von Untersuchungen an der Laboranlage sowie parallel am Doppelschneckenextruder. Anhand der Simulationen und Untersuchungen findet gemeinsam eine Optimierung der Laboranlage statt. Die Ergebnisse aus der Optimierung dienen als Basis für den Bau der Technikumsanlage, an der im Weiteren gemeinsam Untersuchungen durchgeführt werden.
Das Gesamtziel des Vorhabens besteht im Aufbau einer intelligenten Anlage zur Verarbeitung rezyklierter Hochleistungsfasern unter Integration von Industrie 4.0-Ansätzen in Hightech-Anwendungen. Im Fokus stehen die Entwicklung und der prototypische Aufbau der Produktionsanlage zur Herstellung von Organoblechen als cyber-physisches Produktionssystem. Die Anlage ist gekennzeichnet durch kontinuierliche Herstellung eines Textilgutes durch mehrere aufeinanderfolgende Prozessschritte, welche prozess- und parameterseitig in gegenseitiger Abhängigkeit stehen. Mit dem Vorhaben werden Lösungen zu definierten Industrie 4.0-Handlungsfeldern an einer semi-industriellen Anlagentechnik umgesetzt. Für das Sächsische Textilforschungsinstitut e.V. liegt der Fokus auf dem Feld der 'Intelligenten Instandhaltung'. Ziel ist die frühzeitige Fehlerdiagnose, noch bevor Störungen oder Maschinenausfälle auftreten, um Schäden und ungeplante Stillstände sowie die damit verbundenen Kosten zu minimieren. Als ein Ergebnis des Vorhabens werden Demonstratoren entstehen, die das Vorgehen zur Integration und den Nutzen der Technologien aufzeigen. Die Lösungen werden Teil des Forschungs- und Versuchsfeldes 'Textilfabrik der Zukunft' am Sächsischen Textilforschungsinstitut e.V. Die Ergebnisse fließen weiterhin in ein Lehr- und Schulungskonzept ein, um den Transfer in die Industrie sicherzustellen.
Im REPLAWA-Verbund werden die zentralen Fragen zum Thema Plastik in der Umwelt in Zusammenhang mit der Abwasserableitung und -behandlung untersucht. Das ISWW entwickelt dabei u.a. eine Analysemethodik für die Mikroplastikdetektion in Klärschlämmen. Darauf aufbauend werden großtechnischen Kläranlagen hinsichtlich ihrer Mikroplastikfrachten v.a. in Bezug auf die Schlammbehandlung bilanziert, sowie der Eintrag in die Landwirtschaft durch die Abwasserverregnung und Schlammverwertung evaluiert. Filtrationstechnologien zur Reduktion der Plastikeinträge werden neben der Schlammfaulung gezielt in dotierten halbtechn. Versuchsanlagen untersucht. Aus den Ergebnissen werden Strategien zur Sensibilisierung von Verbrauchern und Betreibern sowie zur Verminderung des Eintrags über das Abwasser abgeleitet. Die sozialwissenschaftliche Forschung des ISW-IB im Projektverbund ermittelt, inwiefern die internationale Debatte um die Regulierung von Plastik geeignet sind, die technisch möglichen Lösungen zu realisieren. Dabei interessiert insbesondere die internationale Normgenese im Bereich Mikroplastik und Abwasser. Es wird untersucht, inwiefern politische Lösungen mit den technischen Problemen und Herangehensweisen korrespondieren, sowie das mögliche Verhältnis von konsumentenorientierten Lösungen zu technischen 'End-of-pipe-Lösungen', die im REPLAWA-Verbund untersucht werden. ISWW: AP1: Methodenentwicklung Schlammaufschluss für Mikroplastikanalyse und Dotierung halbtechn. Versuche AP2: Untersuchung Einträge in Landwirtschaft und Grundwasser im Verregnungsgebiet Braunschweig AP3: Bilanzierung Mikroplastikfrachten auf Kläranlage Braunschweig, Unterstützung der TU Berlin bei Beprobung weiterer Kläranlagen AP4: Durchführung halbtechn. Versuche zur weitergehenden Mikroplastikabscheidung sowie Schlammfaulung AP6: Entwicklung Handlungsempfehlungen Verbund AP7: Verbundworkshops ISW-IB: AP5: Sozialwissenschaftliche Analyse AP6: Entwicklung Handlungsempfehlungen Verbund AP7: Verbundworkshops.
Mit dem Verbundprojekt werden zur Herausforderung Kunststoffe in der Umwelt die zentralen Fragestellungen und Aufgaben zum Schutz der Ressource Wasser in Zusammenhang mit der Abwasserableitung und Abwasserbehandlung untersucht. Die Eintragspfade ins Gewässer durch Kläranlagen, Niederschlagswassereinläufe- und Mischwasserentlastungen sowie die Senken bei der Abwasserbehandlung und im Klärschlamm werden ermittelt und quantitativ beurteilt. Verfahren zur Reduktion und Elimination des Eintrags von Plastik bei der Abwasserbehandlung werden praktisch erprobt und bewertet. Daraus werden Strategien zur Regulierung von Plastikeinträgen und Sensibilisierung von Verbrauchern und Betreibern sowie zu Verminderung des Eintrags über das Abwasser abgeleitet. In dem vorliegenden Teilprojekt liegt der Schwerpunkt auf der Filtration aus den Abwasserströmen durch Sand- und Scheibenfilter Die Arbeitsplanung des Verbundprojekts sieht folgende Arbeitspakete vor: 1) Weiterentwicklung der Probenahme-, Analysenmethodik, 2) Untersuchung der Eintragspfade in Gewässer, Grundwasser und Landwirtschaft, 3) Untersuchungen an großtechnischen Kläranlagen, 4) Halbtechnische Untersuchungen zur Abscheidung von Plastik, 5) Sozialwissenschaftliche Analyse zu Regulierung, 6) Handlungsempfehlungen zur Strategieentwicklung, 7) Koordination des Verbundprojekts. Das vorliegende Teilprojekt fokussiert neben der halbtechnischen Untersuchung zur Abscheidung von Plastik durch Sand- und Scheibenfilter auf der Erstellung von Einsatzempfehlungen aus der Sicht eines Anlagenbauers.
Das REPLAWA-Projekt untersucht innerhalb der umweltpolitisch aktuellen Thematik des Plastiks in der Umwelt den Schutz der Ressource Wasser vor Mikroplastikeinträgen über die Abwasserableitung und Abwasserbehandlung. Dazu werden die Eintragspfade in Gewässer durch Kläranlagen, Niederschlagswassereinläufe und Mischwasserentlastungen sowie die Senken bei der Abwasserbehandlung und im Klärschlamm ermittelt und quantitativ beurteilt. Verschiedene Filtrationsverfahren zur Reduzierung von Mikroplastikemissionen bei der Abwasserbehandlung werden praktisch erprobt und bewertet. Basierend auf den Untersuchungsergebnissen und Auswertungen internationaler Regulierungsansätze werden Strategien zur Reduzierung von Plastikeinträgen und zur Sensibilisierung von Entscheidungsträgern und Anlagenbetreibern sowie zu Verminderung des Eintrags über das Abwasser abgeleitet. Als Grundlage des Projekts werden standardisierte Methoden zur Probenahme, Probenvorbereitung und Analyse von Mikroplastikpartikeln entwickelt. Die Arbeitsplanung des Verbundprojekts sieht folgende Arbeitspakete vor: 1) Weiterentwicklung der Probenahme-, Analysenmethodik, 2) Untersuchung der Eintragspfade in Gewässer, Grundwasser und Landwirtschaft, 3) Untersuchungen an großtechnischen Kläranlagen, 4) Halbtechnische Untersuchungen zur Abscheidung von Plastik mittels Sand-, Scheiben-, Tuch- und Membranfiltration, 5) Sozialwissenschaftliche Analyse zu Regulierungsansätzen weltweit, 6) Handlungsempfehlungen zur Strategieentwicklung, 7) Koordination des Verbundprojekts. Mit dem vorliegenden Teilprojekt übernimmt die Emscher Wassertechnik GmbH die Koordination des Verbundprojektes und ist als Praxisakteur für Ingenieurdienstleistungen bei der exemplarischen Bestandsaufnahme und die Beprobung am Gewässer Lippe, bei der Datenerhebung und Auswertung zu unterschiedlichen Kläranlagen sowie bei der Verschneidung der Ergebnisse und federführend bei der Erarbeitung von Handlungsempfehlungen zur Strategieentwicklung involviert. Das REPLAWA-Verbundprojekt ist Teil des BMBF-Forschungsschwerpunkts 'Plastik in der Umwelt'.
Das Vorhaben zielt auf die Entwicklung und Praxiserprobung eines innovativen, effizienten und emissionsarmen Verfahrens zur kontinuierlichen Gärresttrocknung. Im Fokus der Verfahrensentwicklung steht die Herstellung eines transportwürdigen Wirtschaftsdüngers mit möglichst hoher Stickstoffkonzentration. Mit der angestrebten Stickstoffanreicherung und Senkung der Ammoniak-Emissionen wird das Vorhaben den Zielen einer umweltschonenden Nutzung der Ressource Pflanzennährstoffe und einer nachhaltigen Agrarwirtschaft gerecht. Der Schwerpunkt des Projekts liegt in der experimentellen Erforschung des Trocknungsprozesses von Gärresten im Labor- und Technikumsmaßstab. Die physikalischen Zusammenhänge zwischen geometrischen (konstruktiven), trocknungstechnischen und stofflichen Parametern werden untersucht, um auf dieser Basis ein sicheres Scale-up zur Auslegung und Dimensionierung des neuartigen Trocknerapparates zu erreichen. Das ATB untersucht das grundlegende Trocknungs- und Emissionsverhalten (Ammoniak, Stickstoff) der ausgewählten Gärreste im Labor- und Technikumsmaßstab. Die Ergebnisse werden in Kooperation mit den Verbundpartnern analysiert und das Scaling-up vorbereitet. Auf dieser Grundlage übernimmt der Industriepartner R&F die Konstruktion und Fertigung der Demonstrationsanlage, die in der zweiten Projekthälfte als mobile Pilotanlage zur Gärresttrocknung am Standort Gollwitz der Kräuter Gas GmbH aufgebaut und erprobt wird. Die Funktionalität der Demonstrationsanlage hinsichtlich Energieeffizienz und Stickstoffanreicherung wird nachgewiesen. Zusätzlich findet eine Bewertung der Abluftreinigung hinsichtlich ihrer Energieeffizienz statt. Am Produktionsstandort der Biogasanlage Gollwitz sorgt die Kräuter Gas GmbH für eine reibungslose Einbindung des Demonstrators in das vorhandene Wärmenetz und für die Bereitstellung der Medienströme. In der Phase der großtechnischen Erprobung werden weitere Verfahrensoptimierungen in Zusammenarbeit mit den Projektpartnern vorgenommen.
Das Verbundprojekt 'Entwicklung einer Verwertungstechnologie für PET Altkunststoffe aus Multilayer- und anderen Abfallverbunden' zielt auf die Ausarbeitung und experimentelle Erprobung eines solvolytischen Recyclingverfahrens für PET-Altkunststoffe aus Multilayer- und anderen Mischmaterialien. Auf Grundlage nicht mehr aktiver Patente zur Solvolyse von sortenreinen PET-Abfällen wird dieses in zweierlei Richtung weiter entwickelt: das absatzweise soll in ein kontinuierliches Verfahrenskonzept überführt und es sollen Misch-PET Abfälle verarbeitet werden. Dadurch können PET-Verbundmaterialien stofflich verwertet und unterschiedliche Anteile an Störstoffen, wie andere Kunststoffe, oder Metalle aus Barriereschichten, ausgeschleust und anderen Verwertungswegen zugeführt werden. Das Recyclingverfahren erzeugt die PET Grundbausteine Monoethylenglykol und Terephthalsäure. Hohe Flexibilität des Recyclingverfahrens ermöglicht die Aufarbeitung sehr inhomogener Wertstoffströme, wie mariner und technischer PET-Abfälle. Dazu sind der Einfluss der Aufbereitung sowie der Vorgeschichte der zugeführten PET-Abfälle auf das Solvolyseergebnis zu untersuchen. Das Recyclingverfahren wird in einer Technikumsanlage experimentell erprobt und bilanziert. Die gewonnenen Daten fließen kontinuierlich in ökonomische und ökologische Bewertungen des Recyclingverfahrens sowie dessen Einbindung in die Wertschöpfungskette ein. Das Projekt ist in die Teilprojekte 'Grundlagenuntersuchungen, Prozess- und Apparatedesign', 'Technikumsuntersuchungen', 'Bilanzierung und multikriterielle Bewertung' sowie 'Marktanalyse und Implementierung Technologie' unterteilt. Die gewonnenen Ergebnisse werden im Teilprojekt 'Kommunikation und Dissemination' im Verbund sowie fachöffentlich kommuniziert. RITTEC beteiligt sich an der Prozess- und Apparateentwicklung und betreibt die Technikumsanlage. Federführend erfolgt die Marktanalyse für die Marktimplementierung der Technologie.
Übergeordnetes Ziel von PLASTRAT ist die Entwicklung unterschiedlicher Lösungsstrategien aus den Bereichen Technik, Green Economy und sozial-ökologischer Forschung, die zur Minderung von Plastikeinträgen in das limnische Milieu urbaner Siedlungsräume beitragen. Ziel aller Ansätze von PLASTRAT ist dabei die Ableitung von Bewertungsparametern zur Kategorisierung umweltfreundlicher Kunststoffspezies und definierter Maßnahmen zur Risikominimierung von Plastikrückständen in limnischen Systemen. Ein möglicher Eintragspfad erfolgt über die Abläufe von Kläranlagen. Hierbei stellen angepasste Ultrafiltrationsmembranen eine gute Methode dar, um Kunststoffpartikel abzutrennen. Für die halbtechnischen Versuche werden weiterentwickelte Ultrafiltrationsmembranen untersucht, z.B. durch eine Dotierung mit Partikeln der gleichen Kunststoffspezies, welche in AP 2 eingesetzt wurden. Durch den gleichzeitigen Rückhalt von organischen Abwasserinhaltsstoffen kommt es zum Membranfouling. Um dieses Fouling zu minimieren und die Investitions- und Betriebskosten zu reduzieren, soll eine angepasste Membran entwickelt und getestet werden. Die dafür benötigten Membranmodule werden am Standort in Greifenberg hergestellt. Auf einer nahe gelegenen Kläranlagen (z.B. Holzkirchen) sollen halbtechnische Versuche durchgeführt werden. Durch die Verwendung einer vier-strassigen Pilotanlage können unterschiedliche Membranmaterialien mit einer Rohwasserquelle und verschiedenen Spülverfahren betrieben werden. Somit können die besten Materialien und Betriebsbedingungen identifiziert werden. Die Pilotanlage wird in Greifenberg umgebaut, programmiert und getestet, bevor diese an der Kläranlage zur eigentlichen Versuchsdurchführung in Betrieb genommen wird. Die Betreuung der Anlage erfolgt im Zusammenarbeit mit der UBM durch regelmäßigen Austausch und Besuchen am Standort der Pilotierung. Des Weiteren finden projektbegleitend koordinative und administrative Maßnahmen statt.
| Origin | Count |
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| Bund | 149 |
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| Förderprogramm | 149 |
| License | Count |
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