Das Projekt "Teilvorhaben: PEP.NOW" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von H-TEC SYSTEMS GmbH durchgeführt. Um Wasserstoff-Produktionsanlagen zukünftig in großen Stückzahlen herzustellen sind Produktionstechnologien zu entwickeln, die so bislang noch nicht am Markt existieren. Dadurch ergeben sich Kostenreduktionen bei der Produktion von grünem Wasserstoff, sodass mittelfristig eine deutlich größere Anzahl an Wasserstoff-Anwendungen wirtschaftlich werden kann. Langfristig ergeben sich aus den geplanten Vorhaben gute Positionierungen in der internationalen Wettbewerbsfähigkeit deutscher Hersteller. Gleichzeitig entstehen Arbeitsplätze durch zukünftige Herstellung von Kernkomponenten zu Wasserstoffproduktions-Anlagen in Deutschland. Es bestehen große Herausforderungen bei der Industrialisierung der Herstellung von Elektrolyseuren, da automatisierte Produktionsprozesse dafür bislang nicht existieren. Bislang erfolgt die Produktion größtenteils in manufakturähnlichen Prozessen. Aufgrund der komplexen Technologie ist die Logistik zur Koordination der Zulieferer derzeit noch nicht professionalisiert und es bedarf noch erheblicher Anstrengungen die Logistik zu vereinfachen und in den Herstellprozess zu integrieren. Durch den großen Anteil an Handarbeit bei den heutigen Prozessen sind die Ausschussquoten derzeit sehr hoch, was zu unwirtschaftlichen Herstellkosten führt. Bei der Entwicklung von Fertigungsprozessen plant der Verbund Synergien mit der Produktion von Brennstoffzellen zu eruieren, deren Produktionsverfahren der Elektrolysestacks in einigen Bereichen ähnlich sind. Aus diesem Grund werden sowohl Autohersteller und Automobil-Zulieferer in die Entwicklungsprojekte als Partner eingebunden. Durch Fokussierung auf ein produktions- und normorientiertes Design werden die momentan zentralen Hemmnisse adressiert, die den Markthochlauf der Elektrolyse verhindern.
Das Projekt "Teilprojekt A" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fenntec GmbH durchgeführt. Der Einsatz von Herbiziden zur Unkrautbekämpfung kann eine Gefahr für die Gesundheit von Menschen darstellen und die Umwelt belasten. Außerdem entwickeln Unkräuter zunehmend Resistenzen gegen Herbizide. Leider sind die vorhandenen Methoden zur ökologischen Unkrautbekämpfung weniger effektiv oder sehr zeitaufwändig. Besonders im Anbau von Bio-Gemüse kann häufig nicht auf Handarbeit verzichtet werden. Zur Lösung dieser Probleme soll ein automatisches System zur mechanischen Unkrautbekämpfung im Gemüseanbau entwickelt werden. Das System soll über Kameras Unkräuter von Kulturpflanzen unterscheiden können und mit einem speziell entwickeltem Jätewerkzeug einzelne Unkräuter bekämpfen. Das Jätewerkzeug soll klein und präzise genug sein, um insbesondere auch die Unkräuter in den Pflanzenreihen zu bekämpfen, welche von den derzeit verfügbaren maschinellen Jätesystemen nicht bekämpft werden können. Mit der Entwicklung sollen Kosten und Risiken in der ökologischen Unkrautbekämpfung reduziert werden, was die Umstellung von konventioneller auf ökologische Landwirtschaft und den Anbau von Bio-Gemüse in Regionen mit hohen Lohnkosten erleichtert. Mit Steigerung der Kosteneffizienz durch Weiterentwicklung könnte die Methode langfristig auch als Alternative für Herbizide in der konventionellen Landwirtschaft eingesetzt werden, besonders in Situationen, in denen das Ausbringen von Herbiziden nicht wirksam oder nicht in der notwendigen Menge zulässig wäre.
Das Projekt "Teilprojekt B" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Leibniz Universität Hannover, Institut für Mechatronische Systeme durchgeführt. Der Einsatz von Herbiziden zur Unkrautbekämpfung kann eine Gefahr für die Gesundheit von Menschen darstellen und die Umwelt belasten. Außerdem entwickeln Unkräuter zunehmend Resistenzen gegen Herbizide. Leider sind die vorhandenen Methoden zur ökologischen Unkrautbekämpfung weniger effektiv oder sehr zeitaufwändig. Besonders im Anbau von Bio-Gemüse kann häufig nicht auf Handarbeit verzichtet werden. Zur Lösung dieser Probleme soll ein automatisches System zur mechanischen Unkrautbekämpfung im Gemüseanbau entwickelt werden. Das System soll über Kameras Unkräuter von Kulturpflanzen unterscheiden können und mit einem speziell entwickeltem Jätewerkzeug einzelne Unkräuter bekämpfen. Das Jätewerkzeug soll klein und präzise genug sein, um insbesondere auch die Unkräuter in den Pflanzenreihen zu bekämpfen, welche von den derzeit verfügbaren maschinellen Jätesystemen nicht bekämpft werden können. Mit der Entwicklung sollen Kosten und Risiken in der ökologischen Unkrautbekämpfung reduziert werden, was die Umstellung von konventioneller auf ökologische Landwirtschaft und den Anbau von Bio-Gemüse in Regionen mit hohen Lohnkosten erleichtert. Mit Steigerung der Kosteneffizienz durch Weiterentwicklung könnte die Methode langfristig auch als Alternative für Herbizide in der konventionellen Landwirtschaft eingesetzt werden, besonders in Situationen, in denen das Ausbringen von Herbiziden nicht wirksam oder nicht in der notwendigen Menge zulässig wäre.
Das Projekt "Teilvorhaben: AP1.TAP2 (Lead Audi) Vorarbeiten für die Serien Produktion, AP1.TAP4 (Lead IPA) Serienproduktion- und Fabrikplanung Stack" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von VAF Gesellschaft für Verkettungsanlagen, Automationseinrichtungen und Fördertechnik mbH durchgeführt. Um Wasserstoff-Produktionsanlagen zukünftig in großen Stückzahlen herzustellen sind Produktionstechnologien zu entwickeln, die so bislang noch nicht am Markt existieren. Dadurch ergeben sich Kostenreduktionen bei der Produktion von grünem Wasserstoff, sodass mittelfristig eine deutlich größere Anzahl an Wasserstoff-Anwendungen wirtschaftlich werden kann. Langfristig ergeben sich aus den geplanten Vorhaben gute Positionierungen in der internationalen Wettbewerbsfähigkeit deutscher Hersteller. Gleichzeitig entstehen Arbeitsplätze durch zukünftige Herstellung von Kernkomponenten zu Wasserstoffproduktions-Anlagen in Deutschland. Es bestehen große Herausforderungen bei der Industrialisierung der Herstellung von Elektrolyseuren, da automatisierte Produktionsprozesse dafür bislang nicht existieren. Bislang erfolgt die Produktion größtenteils in manufakturähnlichen Prozessen. Aufgrund der komplexen Technologie ist die Logistik zur Koordination der Zulieferer derzeit noch nicht professionalisiert und es bedarf noch erheblicher Anstrengungen die Logistik zu vereinfachen und in den Herstellprozess zu integrieren. Durch den großen Anteil an Handarbeit bei den heutigen Prozessen sind die Ausschussquoten derzeit sehr hoch, was zu unwirtschaftlichen Herstellkosten führt. Bei der Entwicklung von Fertigungsprozessen plant der Verbund Synergien mit der Produktion von Brennstoffzellen zu eruieren, deren Produktionsverfahren dem der Elektrolysestacks in einigen Bereichen ähnlich ist. Aus diesem Grund werden sowohl Autohersteller und Automobil-Zulieferer in die Entwicklungsprojekte als Partner eingebunden. Durch Fokussierung auf ein produktions- und normorientiertes Design werden die momentan zentralen Hemmnisse adressiert, die den Markthochlauf der Elektrolyse verhindern.
Das Projekt "Teilvorhaben: Design für die Produktion" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Forschungszentrum Jülich GmbH, Institut für Energie- und Klimaforschung (IEK), IEK-14: Elektrochemische Verfahrenstechnik durchgeführt. Um Wasserstoff-Produktionsanlagen zukünftig in großen Stückzahlen herzustellen sind Produktionstechnologien zu entwickeln, die so bislang noch nicht am Markt existieren. Dadurch ergeben sich Kostenreduktionen bei der Produktion von grünem Wasserstoff, sodass mittelfristig eine deutlich größere Anzahl an Wasserstoff-Anwendungen wirtschaftlich werden kann. Langfristig ergeben sich aus den geplanten Vorhaben gute Positionierungen in der internationalen Wettbewerbsfähigkeit deutscher Hersteller. Gleichzeitig entstehen Arbeitsplätze durch zukünftige Herstellung von Kernkomponenten zu Wasserstoffproduktions-Anlagen in Deutschland. Es bestehen große Herausforderungen bei der Industrialisierung der Herstellung von Elektrolyseuren, da automatisierte Produktionsprozesse dafür bislang nicht existieren. Bislang erfolgt die Produktion größtenteils in manufakturähnlichen Prozessen. Aufgrund der komplexen Technologie ist die Logistik zur Koordination der Zulieferer derzeit noch nicht professionalisiert und es bedarf noch erheblicher Anstrengungen die Logistik zu vereinfachen und in den Herstellprozess zu integrieren. Durch den großen Anteil an Handarbeit bei den heutigen Prozessen sind die Ausschussquoten derzeit sehr hoch, was zu unwirtschaftlichen Herstellkosten führt. Bei der Entwicklung von Fertigungsprozessen plant der Verbund Synergien mit der Produktion von Brennstoffzellen zu eruieren, deren Produktionsverfahren der Elektrolysestacks in einigen Bereichen ähnlich sind. Aus diesem Grund werden sowohl Autohersteller und Automobil-Zulieferer in die Entwicklungsprojekte als Partner eingebunden. Durch Fokussierung auf ein produktions- und normorientiertes Design werden die momentan zentralen Hemmnisse adressiert, die den Markthochlauf der Elektrolyse verhindern.
Das Projekt "Teilvorhaben: Weiterentwicklung des WAAM-Prozesses zum Bedrucken dünnwandiger Bleche für die Nutzung als Freiform-Sandwich-Fassadenelemente" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Darmstadt, Institut für Stahlbau und Werkstoffmechanik, Fachgebiet Werkstoffmechanik durchgeführt. Freiformbleche, die seit dem frühen 20. Jahrhundert ikonische Fassaden prägen, werden nach wie vor in Handarbeit hergestellt und sind entsprechend teuer. Ihre Blechdicke ist konstant und durch Anforderungen an Belastbarkeit und Verformung vorgegeben. Lokale Anpassungen von Festigkeit und Steifigkeit und damit Leichtbau und Materialeinsparungen sind nicht möglich. FORMlight setzt auf Wire Arc Additive Manufacturing (WAAM), um elastisch verformte Dünnbleche durch aufgeschweißte Rippen in ihrer Form einzufrieren und zu versteifen. Dies erlaubt die automatisierte Herstellung leichter, frei geformter Bleche mit lokal angepasster Steifigkeit. Zur Verformung der Bleche und für das automatisierte Schweißen kommen Industrieroboter zum Einsatz. Der Prozess liefert nicht nur eine lastoptimierte Primärstruktur, sondern erlaubt die direkte Integration individueller Anschlusspunkte, die bei Freiformgeometrien notwendig sind. Sandwichelemente aus zwei dünnen Deckschichten aus Stahl und einem leichten Kernmaterial weisen ausgezeichnete bauphysikalische Eigenschaften auf. Sie besitzen trotz ihres geringen Gewichts eine hohe Tragfähigkeit und gute Dämmwirkung. Produktionsbedingt sind derzeit jedoch nur ebene Sandwichelemente verfügbar. FORMlight setzt frei geformte Bleche als Deckschichten für Sandwichelemente ein und macht es damit möglich, die hervorragenden Eigenschaften von Sandwichelementen auch in Freiformfassaden zu nutzen. Eine leichtere Gebäudehülle (Primärleichtbau) reduziert zusätzlich das Gewicht und den Materialverbrauch der Unterkonstruktion (Sekundärleichtbau), sorgt für einen geringeren Energiebedarf und ein geringes Transportvolumen und trägt zum Ressourcen- und Klimaschutz bei. Geringe Investitionskosten der Technologie und ein Marktvolumen für Blech- und Sandwichfassaden von ca. 2 Mrd. Euro bieten ein großes wirtschaftliches Potenzial.
Das Projekt "Teilprojekt 4: Werkstatt Frankfurt e.V., Geschäftsfeld Recyclingzentrum: Verbesserung der Erfassung und ressourcenorientierte Demontage von EAG" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von GWR gemeinnützige Gesellschaft für Wiederverwendung und Recycling mbH durchgeführt. 1. Vorhabenziele: Entwicklung innovativer Sammelsysteme - Schaffung von Grundlagen für eine rohstofforientierte Vorsortierung von EAG - Steigerung der Wertschöpfung mit manueller Demontage. 2. Arbeitsplanung: Pilotversuche zu innovativen Sammelsystemen. In diesem Arbeitspaket werden der Gerätezustand und die Demontagefähigkeit bei unterschiedlichen Erfassungswegen auf Basis von Sortieranalysen ermittelt. Darauf aufbauend werden neue Lösungsansätze für innovative Erfassungsstrukturen entworfen. Die Ergebnisse fließen in Pilotversuche zu Sammelsystemen ein und werden mit den beteiligten Kreisen, z. B. mit dem WZV und im VKS, mit der Stiftung Elektro-Altgeräte Register (ear) im Rahmen von Workshops, diskutiert. - Untersuchungen zu Komponentendemontage und Entwicklung von Trainingsmodulen und Umsetzung für eine rohstofforientierte Vorsortierung von EAG. Diese Versuche haben das Ziel, die in den vorangegangenen Arbeitspaketen identifizierten Komponenten, die die Zielmetalle beinhalten, selektiv in einem Behandlungsschritt zu separieren. Mit den separierten Fraktionen sollen zum einen verschiedene Versuche der weitergehenden Metallanreicherung unternommen werden als auch zum anderen weitere geeignete Verwertungsfirmen identifiziert werden. Dieses Teilprojekt ist Bestandteil des Verbundvorhabens UPGRADE Integrierte Ansätze zur Rückgewinnung von Spurenmetallen und zur Verbesserung der Wertschöpfung aus Elektro- und Elektronikaltgeräten (FKZ 033R087A).
Das Projekt "Elektrische Antriebstechnik im nicht-chemischen Pflanzenschutz" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Kassel, Fachgruppe Boden- und Pflanzenbauwissenschaften, Fachgebiet Agrartechnik durchgeführt. Die mechanische Unkrautbekämpfung ist das wichtigste Verfahren zur Regulierung von Unkräutern im ökologischen Landbau, jedoch besteht im Gartenbau, insbesondere im geschützten Anbau, eine erhebliche Mechanisierungslücke zwischen der Handarbeitsstufe und dem Traktoreneinsatz, die nun durch eine innovative Gerätetechnik geschlossen werden soll. Es fehlt vor allem im Unterglas-Anbau an Maschinen und Geräten, die die dortige erhebliche gesundheitliche Belastung (Lärm, Abgase) durch Verbrennungsmotoren vermeidet, aber die körperliche anstrengende Handarbeit ersetzen kann. Das Vorhaben 'E-Hack' soll dem Gartenbau eine innovative motorisierte Gerätetechnik für die mechanische Unkrautbekämpfung zur Verfügung stellen, dies basierend auf modernen hocheffizienten elektrischen Antrieben. Damit wird die Schlagkraft des Verfahrens deutlich erhöht und die Konkurrenzfähigkeit kleinerer und mittlerer Betriebe gesichert.
Das Projekt "Teilvorhaben: Modulares dichtungsfreies Stack-Konzept für die automatisierte Fertigung - MoStaK" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik UMSICHT durchgeführt. Um Wasserstoff-Produktionsanlagen zukünftig in großen Stückzahlen herzustellen sind Produktionstechnologien zu entwickeln, die so bislang noch nicht am Markt existieren. Dadurch ergeben sich Kostenreduktionen bei der Produktion von grünem Wasserstoff, sodass mittelfristig eine deutlich größere Anzahl an Wasserstoff-Anwendungen wirtschaftlich werden kann. Langfristig ergeben sich aus den geplanten Vorhaben gute Positionierungen in der internationalen Wettbewerbsfähigkeit deutscher Hersteller. Gleichzeitig entstehen Arbeitsplätze durch zukünftige Herstellung von Kernkomponenten zu Wasserstoffproduktions-Anlagen in Deutschland. Es bestehen große Herausforderungen bei der Industrialisierung der Herstellung von Elektrolyseuren, da automatisierte Produktionsprozesse dafür bislang nicht existieren. Bislang erfolgt die Produktion größtenteils in manufakturähnlichen Prozessen. Aufgrund der komplexen Technologie ist die Logistik zur Koordination der Zulieferer derzeit noch nicht professionalisiert und es bedarf noch erheblicher Anstrengungen die Logistik zu vereinfachen und in den Herstellprozess zu integrieren. Durch den großen Anteil an Handarbeit bei den heutigen Prozessen sind die Ausschussquoten derzeit sehr hoch, was zu unwirtschaftlichen Herstellkosten führt. Bei der Entwicklung von Fertigungsprozessen plant der Verbund Synergien mit der Produktion von Brennstoffzellen zu eruieren, deren Produktionsverfahren der Elektrolysestacks in einigen Bereichen ähnlich sind. Aus diesem Grund werden sowohl Autohersteller und Automobil-Zulieferer in die Entwicklungsprojekte als Partner eingebunden. Durch Fokussierung auf ein produktions- und normorientiertes Design werden die momentan zentralen Hemmnisse adressiert, die den Markthochlauf der Elektrolyse verhindern.
Das Projekt "Teilvorhaben: Objektrekonstruktion und Aussteifungsoptimierung zur Dünnblechertüchtigung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Darmstadt, Institut für Statik und Konstruktion durchgeführt. Freiformbleche, die seit dem frühen 20. Jahrhundert ikonische Fassaden prägen, werden nach wie vor in Handarbeit hergestellt und sind entsprechend teuer. Ihre Blechdicke ist konstant und durch Anforderungen an Belastbarkeit und Verformung vorgegeben. Lokale Anpassungen von Festigkeit und Steifigkeit und damit Leichtbau und Materialeinsparungen sind nicht möglich. FORMlight setzt auf Wire Arc Additive Manufacturing (WAAM), um elastisch verformte Dünnbleche durch aufgeschweißte Rippen in ihrer Form einzufrieren und zu versteifen. Dies erlaubt die automatisierte Herstellung leichter, frei geformter Bleche mit lokal angepasster Steifigkeit. Zur Verformung der Bleche und für das automatisierte Schweißen kommen Industrieroboter zum Einsatz. Der Prozess liefert nicht nur eine lastoptimierte Primärstruktur, sondern erlaubt die direkte Integration individueller Anschlusspunkte, die bei Freiformgeometrien notwendig sind. Sandwichelemente aus zwei dünnen Deckschichten aus Stahl und einem leichten Kernmaterial weisen ausgezeichnete bauphysikalische Eigenschaften auf. Sie besitzen trotz ihres geringen Gewichts eine hohe Tragfähigkeit und gute Dämmwirkung. Produktionsbedingt sind derzeit jedoch nur ebene Sandwichelemente verfügbar. FORMlight setzt frei geformte Bleche als Deckschichten für Sandwichelemente ein und macht es damit möglich, die hervorragenden Eigenschaften von Sandwichelementen auch in Freiformfassaden zu nutzen. Eine leichtere Gebäudehülle (Primärleichtbau) reduziert zusätzlich das Gewicht und den Materialverbrauch der Unterkonstruktion (Sekundärleichtbau), sorgt für einen geringeren Energiebedarf und ein geringes Transportvolumen und trägt zum Ressourcen- und Klimaschutz bei. Geringe Investitionskosten der Technologie und ein Marktvolumen für Blech- und Sandwichfassaden von ca. 2 Mrd. Euro bieten ein großes wirtschaftliches Potenzial.
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