Das Projekt "Teilvorhaben 4: Verfahrensentwicklung und Entwicklung des Anlagenkonzeptes zur Fertigung von Hybridsperrholz" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von EBF Innovation GmbH durchgeführt. Ziel des Projektes ist die Entwicklung und Optimierung eines schwer entflammbaren Hybrid- Verbundwerkstoffes aus Holzfurnieren und Faser-Kunststoff-Verbunden (FKV) für den Einsatz als Baustoff im baulichen Brandschutz sowie im Fahrzeugbau unter Berücksichtigung einer deutlichen Reduzierung von Bauteildicken. Die Holzfurniere sollen aus Laubholz bestehen, da u.a. die Substitution von Nadelholz (z.B. Kiefersperrholz) im Fokus des Projektes liegt. Als Verstärkung werden textile Basaltstrukturen (Gewebe, Gelege etc.) verwendet, die auf Grund ihrer hervorragenden thermischen Beständigkeit bereits im Bereich des Brandschutzes zum Einsatz kommen. Als Klebstoff und Matrixmaterial wird ein biobasiertes Phenolharz weiterentwickelt. Hierzu ist es notwendig eine entsprechend kompatible Faserschlichte zu entwickeln, welche eine geeignete Haftvermittlung zwischen den Basaltfasern und dem Bio-Phenolharz erzeugt. Im Rahmen der Untersuchungen werden zunächst für alle drei Werkstoffkomponenten: Furnier, Fasertextil und Harz, unter der Berücksichtigung der klimatischen Parameter: Temperatur und relative Luftfeuchte, die entsprechenden mechanischen Kennwerte separat ermittelt. Fortführend werden an Vorzugsvarianten der Hybrid-Verbundwerkstoffe die klimaabhängigen statischen und dynamischen Kennwerte in Kurzzeit- und Langzeitversuchen ermittelt. Mithilfe des neuen Verbundwerkstoffes sollen Werkstoffe im Bereich des Brandschutzes substituiert werden (z.B. druckimprägnierte Sperrhölzer), deren Anwendung durch umweltschädliche oder gesundheitsgefährdete Inhaltsstoffe langfristig Probleme aufwirft. Außerdem können durch eine stoffliche und geometrische Modellbildung neue Anwendungsfelder der Hybrid-Werkstoffe für konstruktive Zwecke erschlossen werden, wodurch die Wertschöpfung des Rohstoffes Holz maßgeblich gesteigert wird. Am Projektende soll ein Demonstrator entstehen, der vergleichend hinsichtlich der Schwingungs- und Brandeigenschaften getestet wird.
Das Projekt "Teilvorhaben: Entwicklung der Vliesstofftechnologie" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Tenowo GmbH durchgeführt. Ziel ist die Entwicklung maßgeschneiderter Polymercomposites für multifunktionelle Bauteil- und Systemeigenschaften. Der Übergang zur industriellen Nutzung von Leichtbaulösungen scheitert aktuell oft an hohen Material- und Fertigungskosten. Außerdem bestehen im Bereich der Wiederverwertung und -verwendung offene Fragestellungen in Bezug auf Recycling und ökologische Aspekte. In diesem Spannungsfeld soll ein innovativer Ansatz gewählt werden, hybride Faservliesstoffe anstelle klassischer Verstärkungsstrukturen zu nutzen. Ziel ist es, nicht das höchste mechanisch strukturelle Potential zu nutzen, sondern für dezidierte industrielle Anwendungen einen ökologischen und kostengünstigen, multifunktionellen Mehrwert zu generieren. Hybride Faservliesstoffe bieten eine neue Möglichkeit zur materialtechnischen Wertschöpfung mit verbessertem Öko-Footprint (2nd use und Recycling). Es wird ein multifunktioneller Mehrwert sowohl bzgl. ökologischer und kostentechnischer Materialwertschöpfung als auch für maßgenschneiderte Eigenschafts- / Anwendungskombinationen angestrebt. Ein Ziel der Tenowo GmbH ist die Verwendung rezyklierter Carbonfasern (rCF) zur Herstellung von Faserverbundstrukturen weiter voran zu treiben. Die Tenowo GmbH arbeitet bereits seit mehreren Jahren daran, rCF im industriellen Maßstab zu Vliesstoffen zu verarbeiten und das textile Halbzeug am Markt zu etablieren. Ein positiver und zugleich wichtiger Nebeneffekt ergibt sich aus der Verarbeitung von Carbon- 'Reststoffen', beispielsweise aus der Gewebe- oder Gelege-Herstellung in Form von Langstapelfasern. Dies verbessert die Ökobilanz im Life Cycle Assessment (LCA) von Compositebauteilen und unterstützt so den Ansatz eines nachhaltigeren Denkens bei der Herstellung. Eine Realisierung dieses Vorhabens erfolgt idealerweise in Zusammenarbeit mit Partnern in entsprechenden Projekten, in welchen diese Materialien verarbeitet und getestet werden.
Das Projekt "Teilvorhaben: Entwicklung hybrider Vliesstoffe und Spezialtopologien" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Sächsisches Textilforschungsinstitut e.V. An-Institut der Technischen Universität Chemnitz durchgeführt. Der Übergang zur industriellen Nutzung von Leichtbaulösungen scheitert aktuell oft an hohen Material- und Fertigungskosten. Außerdem bestehen im Bereich der Wiederverwertung und -verwendung offene Fragestellungen in Bezug auf Recycling und ökologische Aspekte. In diesem Spannungsfeld soll ein innovativer Ansatz gewählt werden, hybride Faservliesstoffe anstelle klassischer Verstärkungsstrukturen zu nutzen. Ziel ist es, nicht das höchste mechanisch strukturelle Potential zu nutzen, sondern für dezidierte industrielle Anwendungen einen ökologischen und kostengünstigen, multifunktionellen Mehrwert zu generieren. Hybride Faservliesstoffe bieten eine neue Möglichkeit zur materialtechnischen Wertschöpfung mit verbessertem Öko-Footprint (2nd use und Recycling). Es wird ein multifunktioneller Mehrwert sowohl bzgl. ökologischer und kostentechnischer Materialwertschöpfung als auch für maßgenschneiderte Eigenschafts- / Anwendungskombinationen angestrebt. Als führender, deutscher Forschungspartner im Bereich der Entwicklung von Aufbereitungsverfahren für carbonfaserhaltige Abfälle sowie der Herstellung von Vliesstoffen aus rezyklierten Carbonfasern (rCF) bringt das STFI Erfahrungen aus mehr als 15jähriger Entwicklungsarbeit ein. Ziel des STFI ist es dabei, im Rahmen des Projektes die bisher erarbeiteten Lösungen im Vliesstoffbereich um die Produktpalette der hybriden Faservliesstoffe zu ergänzen. Mit Hilfe dieses Know-how-Zuwachses kann die Position des STFI im nationalen und internationalen Forschungsraum gefestigt werden. Im Ergebnis sollen die erarbeiteten Lösungen in die breite Öffentlichkeit transferiert werden, um anhand von konkreten Anwendungsbeispielen die technische und wirtschaftliche Sinnhaftigkeit des Einsatzes von rezyklierten Faserstoffen aufzuzeigen.
Das Projekt "Teilvorhaben: Entwicklung von Maschinenkomponenten aus Vliesstoffhalbzeugen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von INVENT Innovative Verbundwerkstoffe Realisation und Vermarktung neuer Technologien GmbH durchgeführt. Der Übergang zur industriellen Nutzung von Leichtbaulösungen scheitert aktuell oft an hohen Material- und Fertigungskosten. Außerdem bestehen im Bereich der Wiederverwertung und -verwendung offene Fragestellungen in Bezug auf Recycling und ökologische Aspekte. In diesem Spannungsfeld soll ein innovativer Ansatz gewählt werden, hybride Faservliesstoffe anstelle klassischer Verstärkungsstrukturen zu nutzen. Ziel ist es, nicht das höchste mechanisch strukturelle Potential zu nutzen, sondern für dezidierte industrielle Anwendungen einen ökologischen und kostengünstigen, multifunktionellen Mehrwert zu generieren. Hybride Faservliesstoffe bieten eine neue Möglichkeit zur materialtechnischen Wertschöpfung mit verbessertem Öko-Footprint (2nd use und Recycling). Es wird ein multifunktioneller Mehrwert sowohl bzgl. ökologischer und kostentechnischer Materialwertschöpfung als auch für maßgenschneiderte Eigenschafts- / Anwendungskombinationen angestrebt. Ziel der INVENT GmbH ist die Entwicklung von Verfahren zur Herstellung von Maschinenkomponenten aus Vliesstoffhalbzeugen mit ökologischem und kostengünstigem Mehrwert. Dies umfasst die Erarbeitung von Materialparametern der Vliesstoffe, die Erarbeitung von Herstellverfahren für Faserverbundwerkstoffen auf Vliesstoffbasis und die Validierung der Ergebnisse durch den Bau eines Demonstrators und die Ermittlung des Potenzials für den Technologietransfer in andere Bereiche und Branchen. Ziel ist nicht, das höchste mechanisch strukturelle Potential zu nutzen, sondern für dezidierte industrielle Anwendungen einen ökologischen und kostengünstigen, multifunktionellen Mehrwert zu generieren.
Das Projekt "Teilvorhaben: Anwendungsentwicklung und Demonstration" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Siemens AG durchgeführt. Der Übergang zur industriellen Nutzung von Leichtbaulösungen scheitert aktuell oft an hohen Material- und Fertigungskosten. Außerdem bestehen im Bereich der Wiederverwertung und -verwendung offene Fragestellungen in Bezug auf Recycling und ökologische Aspekte. In diesem Spannungsfeld soll ein innovativer Ansatz gewählt werden, hybride Faservliesstoffe anstelle klassischer Verstärkungsstrukturen zu nutzen. Ziel ist es, nicht das höchste mechanisch strukturelle Potential zu nutzen, sondern für dezidierte industrielle Anwendungen einen ökologischen und kostengünstigen, multifunktionellen Mehrwert zu generieren. Hybride Faservliesstoffe bieten eine neue Möglichkeit zur materialtechnischen Wertschöpfung mit verbessertem Öko-Footprint (2nd use und Recycling). Es wird ein multifunktioneller Mehrwert sowohl bzgl. ökologischer und kostentechnischer Materialwertschöpfung als auch für maßgenschneiderte Eigenschafts- / Anwendungskombinationen angestrebt. Spezifisches Siemens-Ziel ist es, am Ende des Projektes die Leistungsfähigkeit des Innovationsansatzes an Anwendungsszenarien zu demonstrieren und zu überprüfen. Es sind Strukturen aus E-Maschinen- sowie Medizintechnikanwendungen angedacht. Technisch wird vor allem ein Mehrwert in Bezug auf die Multifunktionalität der Compositelösungen im Bereich Mechanik, Schwingungsdämpfung und Röntgentransparenz erwartet, sowie Vorteile bei ökologischer und wirtschaftlicher Wertschöpfungskette.
Das Projekt "Urban-DH-extended: Urban district heating extended - Flexibilisierung und Dekarbonisierung urbaner Fernwärmesysteme" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von AEE, Institut für Nachhaltige Technologien durchgeführt. Bei der Deckung des Wärmebedarfs, insbesondere im städtischen Umfeld, birgt die netzgebundene Wärmeversorgung erhebliche CO2- und auch Kostenreduktionspotentiale. Konkret ermöglicht eine netzgebundene Wärmeversorgungsinfrastruktur die hydraulische Einbindung unterschiedlichster (auch hybrider) Umwandlungstechnologien, Abwärme und Speicher, wodurch fossile Brennstoffe substituiert werden können, lokale Wertschöpfung gesteigert und insgesamt die Flexibilität des Energiesystems erhöht werden kann. Die Betreiber städtischer Fernwärmeversorgungssysteme sind gegenwärtig jedoch mit dem Problem konfrontiert, dass eine wirtschaftliche Fernwärmebereitstellung aufgrund externer Rahmenbedingungen zunehmend erschwert wird. Vor allem Betreiber erdgasbefeuerte KWK-Anlagen erwirtschaften aufgrund der Strompreisentwicklung auf den Marktplätzen kaum noch Gewinne. Zusätzlich stellen schwankende Gaspreise bzw. stellt allgemein die Versorgungssicherheit mit fossilen Energieträgern einen erheblichen Unsicherheitsfaktor dar. Vor diesem Hintergrund werden Lösungsansätze für neuartige Fernwärmekonzepte, die möglichst unabhängig von Energieträgerimporten betrieben werden können und die bestenfalls zusätzlich Systemflexibilität bereitstellen, essentiell wichtig. Im gegenständlichen Projektvorhaben werden als Reaktion auf die dargestellten Problemstellungen innovative technische Konzepte für eine Erweiterung urbaner Fernwärmeversorgungssysteme entwickelt und simulationstechnisch analysiert. Zielsetzung ist, durch die intelligente hydraulische Integration der Komponenten Langzeitwärmespeicher, (Groß-)Wärmepumpe und solarthermische Großanlage eine flexible Fernwärmebereitstellung zu ermöglichen und die Anteile erneuerbarer Energieträger als auch die Deckungsanteile aus Abwärmenutzung (KWK- Abwärme, Abwärme aus Müllverbrennung, Industrieabwärme) signifikant zu steigern. Konkret wird für drei charakteristische Fernwärmeversorgungsgebiete unterschiedlicher Größe (Wien, Klagenfurt, Mürzzuschlag) und mit unterschiedlichem Erzeugungsportfolio in der Grund-, Mittel- und Spitzenlastversorgung ermittelt, welche Anlagenkonfiguration und Einsatzreihenfolge einen techno-ökonomisch optimalen Erzeugungsmix zur Folge hat. Die für diese ganzheitlichen Analysen erforderlichen Methoden und Simulationswerkzeuge auf Komponenten- und Systemebene werden entwickelt und validiert. Die Ergebnisse und Erkenntnisse der Untersuchungen am Beispiel konkreter Modellregionen innerhalb der gegenständlichen Fernwärmeversorgungsgebiete werden hinsichtlich der Übertragbarkeit auf andere urbane Fernwärmeversorgungsgebiete bewertet. (Text gekürzt)
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