Das Projekt "Sub project: MeBoCORK: Development of borehole observatories for MeBo (MARUM Meeresboden- Bohrgerät): Application to the seismogenic Nankai Trough subduction zone, Japan" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Bremen, Zentrum für marine Umweltwissenschaften durchgeführt. Approximately 90 percent of the seismic moment on Earth is released in often devastating subduction zone earthquakes (EQs). In the Integrated Ocean Drilling Program (lODP), the study of seismogenesis along an active convergent margin plays a key role in the form of a multi-expedition effort named 'NanTroSEIZE' (Nankai Trough Seismogenic Zone Experiment). To date, eight expeditions (lODP Expeditions 314-316, 319, 322, 326, 332-333) drilled 12 sites along a transect from the incoming plate across the frontal accretionary prism to the forearc basin. In the near future, the deepest hole will tap into the seismogenic portion of the subduction megathrust using Riser drilling. The proponent participated in three of the NanTroSEIZE expeditions, most recently as co-chief scientist overseeing the successful recovery of a mini-CORK and the installation of a mini-CORK and a full CORK observatory (Exp 332). This proposal aims lo reach two major scientific milestones:(i) In addition to the German component of the lODP borehole observatory network (i.e. mini- CORKs during Legs 319 and 332 plus some contribution to the full CORK), we want to extend the long-term monitoring efforts to active mud volcanoes some 30 km landward of Site C0009. These features carry gas hydrates and deep-seated fluids, most likely tapping into the seismogenic zone at a depth of several km below seafloor, and are also overlying an area of high strains and a locked plate boundary-thrust.(ii) The second goal is to develop a smart MeBo (MARUM Meeresboden-Bohrgerät) CORK observatory to be installed in two of these mud volcanoes. These observatories will be self-contained and monitor pore pressure and temperature as proxies for strain and fluid flow near terminal depth of the borehole. Their hydraulic lines can further be used for geochemical (osmo-sampler) and microbiological (FLOCS units) monitoring and sampling.The underlying reason for the engineering effon of smart observatories for MeBo is founded in the new lODP Science Plan where specialist rigs such as MeBo are discussed as ECORD's contribution from 2013-2023. So far, CORKs or other sophisticated long-term devices were restricted to DVs Joides Resolution and Chikyu, however, we here present an affordable solution for versatile, multi-disciplinary MeBo borehole instruments. The proposed system is to be installed by MeBo alone and data can be retrieved by ships of opportunity. A seafloor extension, to be deployed and recovered by ROVs (during and/or after the anticipated lODP expedition) can add capability and payload, and hence represent the means for more than decade of monitoring. Data recovery will be from ships of opportunity and hence frequently possible.Funding for MeBo drilling and ROV installations in the Nankai mud volcano field has already been granted (RV Sonne cruise SO222 in summer 2012) and is brought into the project as in kind contribution.
Das Projekt "Schwerpunkt: Fluidik" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von HYDAC International GmbH durchgeführt. 1. Vorhabensziel Das Ziel des Vorhabens ist, die Komponenten einer Werkzeugmaschine entsprechend der Anforderungen des Fertigungsprozesses optimal anzusteuern. Für das Hydraulikaggregat heißt das zunächst, energetisch optimierte Dimensionierung des Aggregates zu realisieren. Hinsichtlich des Kühlsystems wird ebenfalls die Vorausschau auf die tatsächlich im Prozess anstehenden Kühlanforderungen ein erhebliches Einsparpotential ermöglichen. Ein ebenso großes Potential wird jedoch darin gesehen, dass durch Anpassung des Temperaturniveaus wesentlich energieeffizientere Kühlprinzipien, realisiert werden können. Auch im Bereich der Hochdruck-Kühlschmierstoffversorgung findet sich erhebliches Einsparungspotential das durch eine am Bedarf orientierte Steuerung genutzt werden kann. 2. Arbeitsplanung Teilprojekt 1: Messungen an Referenzprozessen um den Energiebedarf unterschiedlicher Fertigungsoperationen zu ermitteln. Teilprojekt 2: Analyse des thermischen Verhalten der Maschine an einem thermischen Modell der Maschine sowie Entwicklung und Bau eines 'intelligenten Fluidschranks' Teilprojekt 3: Entwicklung einer energieoptimierten NC-Achse unterstützt durch ein hydraulisches Gewichtsausgleichsystem Teilprojekt 4: Entwicklung einer Steuerung und Regelung für die Komponenten unter Berücksichtigung der Energiebetrachtung auf Basis der Prozessinformationen des Teilprojektes 1 Teilprojekt 5: Prototypische Umsetzung der entwickelten Systeme und Steuerungskonzepte an einer Forschungsmaschine.
Das Projekt "LHYDIA - Leichtbau-Hydraulik im Automobil" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Bosch Rexroth Aktiengesellschaft, Engineering Enabling (DC,ENE) durchgeführt. Der Energieverbrauch im Verkehrswesen ließe sich erheblich reduzieren, wenn eine effiziente Möglichkeit zur Energierückgewinnung bestünde, beispielsweise durch Nutzung der Bremsenergie. Der Elektrohybrid wird hierbei häufig als Lösungsalternative genannt. Die mobile Hydraulik ist in diesem Kontext ein bisher wenig beachtetes Feld, insbesondere in der Ausführung eines Hydraulischen Hybrids in Leichtbauweise für PKW und Nutzfahrzeuge. Ziel des Forschungsvorhabens LHYDIA ist es, eine deutliche Verbesserung der Energieeffizienz heute bestehender Hydrauliksysteme durch den Einsatz von Leichtbaukomponenten in Mischbauweise zu ermöglichen. Bosch Rexroth entwickelt bereits für die verschiedenen Antriebskonzepte schwerer Nutzfahrzeuge und mobiler Arbeitsmaschinen parallele und serielle Hybridantriebe. Solche Antriebssysteme basieren auf der Grundidee, die kinetische Energie beim abbremsen einer Bewegung nicht zu vernichten, sondern in hydraulische Energie umzuwandeln und zu speichern. Beim nächsten Bewegungs- bzw. Beschleunigungsvorgang wird die gespeicherte Energie wieder in den Antrieb eingespeist und entlastet so den antreibenden Verbrennungsmotor. Bisher existieren noch keine hydraulischen Komponenten in Leichtbauweise, die den technischen, ökonomischen sowie ökologischen Anforderungen für den Automotive-Sektor genügen. Im Rahmen des Verbundprojekts sollen die drei Hauptelementelemente eines hydraulischen Hybridantriebs in Mischbauweise entwickelt werden. Diese sind im Einzelnen: 1. Hydraulikpumpe/-motor zum Fördern der Hydraulikflüssigkeit - 2. Ventilblock zur Steuerung des Hydrauliksystems - 3. Stickstoff-Druckspeicher zur Energiespeicherung. Für jede dieser Einzelkomponenten werden im Projekt zunächst die Anforderungen erarbeitet und beschrieben sowie das spätere Prüfkonzept für das System des hydraulischen Hybrids festgelegt. Es wird angestrebt, den Prototyp des Hybrids, den so genannten Demonstrator, in einem speziellen Hydraulikprüfstand zu installieren. Im Rahmen umfangreicher Prüfungen soll die Fähigkeit zur Energiespeicherung und -rückgewinnung zum späteren Einsatz in PKW und leichten Nutzfahrzeugen aufgezeigt werden. Konventionelle Hydraulikkomponenten bestehen fast ausschließlich aus Eisenwerkstoffen und Buntmetallen. Im Gegenzug dazu zeichnen sich Leichtbauanwendungen durch den Einsatz von Verbundwerkstoffen, Kunststoffen und Leichtmetallen aus. Die Übertragung von Leichtbaukonzepten in hydraulische Systeme stellt eine enorme Herausforderung dar, weil die Hybridkomponenten sowohl den mechanischen Belastungen bei Systemdrücken von mehreren hundert Bar standhalten als auch teils aggressiven Hydrauliköle dauerhaft widerstehen müssen. Hierzu sind umfangreiche Werkstoffuntersuchungen und Weiterentwicklungen erforderlich, die an den beteiligten Hochschulen und Forschungseinrichtungen angesiedelt sein werden.
Das Projekt "Instrumente für hydraulische Sanierung bei Altbauten" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Hochschule Hannover, Fakultät II Maschinenbau und Bioverfahrenstechnik durchgeführt. Hochrechnungen haben ergeben, dass der jährliche Stromverbrauch für Umwälzpumpen in Heizungs- und Klimaanlagen in Deutschland ca. 15 Milliarden kWh beträgt - etwa soviel wie derjenige des gesamten Schienenverkehrs. Bei Einfamilienhäusern kann der Anteil der Pumpen am Stromverbrauch bis zu 25Prozent betragen, in Einzelfällen sogar noch mehr. Die für den Verbraucher direkt spürbaren Folgen der Fehldimensionierung sind jedoch allenfalls eine ungleichmäßige Wärmeverteilung und ein störendes Rauschen an den Thermostatventilen. Untersuchungen an bestehenden Heizungs- und Kollektornetzen haben gezeigt, dass Einsparungen von 50Prozent und in Einzelfällen bis zu 90Prozent möglich sind. Parallel zur Senkung des Stromverbrauchs erfolgt eine Reduzierung der CO2-Emission um durchschnittlich 0,6 kg CO2/kWh. Unter der hydraulischem Einregulierung versteht man die Begrenzung der Wasservolumenströme auf Werte, welche dem Wärmebedarf der Anlage entsprechen. Diese Maßnahme ist eine ökonomische Notwendigkeit und wird auch in DIN-Normen und Verordnungen (z.B. VOB/C-DIN18380 oder DIN EN 14336) gefordert. Das in Deutschland heute übliche Pumpenwarmwassersystem soll die Wärme gleichmäßig entsprechend dem Bedarf aller zu beheizenden Räume verteilen. Diese Wärmeverteilung bedingt einen Wasservolumenstrom, der sich je nach Heizleistung im Rohrleitungsnetz verteilt. Dies ist aber in den seltensten Fällen gegeben. Nach dem Prinzip des geringsten Widerstandes fließt das Heizungswasser auf dem kürzesten Weg zurück zur Heizzentrale. Dieser Weg führt in der Regel durch die der Umwälzpumpe nächstgelegenen Heizkörper im Rohrnetz. Dadurch werden die in einem Heizungsnetz entfernt und hydraulisch ungünstig gelegenen Heizkörper nur ungenügend mit Heizwasser durchströmt. Die Folge davon sind nicht ausreichend beheizte Räume bzw. überheizte Räume in der Nähe der Heizzentrale. Besonders markant treten diese Erscheinungen im alten Gebäudebestand auf, da man bei der damaligen Auslegung der Heizungsrohrnetze entweder auf eine korrekte Einregulierung verzichtete oder man durch eine überdimensionierte Umwälzpumpe die Wärmeversorgung 'überfüllen' konnte. Da nach VOB nur bei Neuanlagen ein Hydraulischer Abgleich gefordert wird, jedoch der Hauptanteil an mangelhaft ausgelegten Rohrnetzen im Altbau zu finden ist, soll nach Lösungen für den hydraulischen Abgleich in Gebäuden alter Bausubstanz gesucht werden. Projektziele: Im Mittelpunkt des Forschungsprojekts stehen die Erfassung der hydraulischen Verhältnisse innerhalb bestimmter Gebäudetrakte die Ermittlung der auf dem Markt befindlichen Anwendungen für den hydraulischen Abgleich der Einsatz der Software WILO RX-Optimierung der Hydraulik.
Das Projekt "Teilprojekt 3: Konstruktion/Herstellung der CFK-Behälter und der aus einem Hybridverbund gefügten Nockenwelle" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Chemnitz, Institut für Strukturleichtbau (IST), Professur Strukturleichtbau und Kunststoffverarbeitung durchgeführt. Das Projekt zielt darauf ab, ein kompaktes und leichtes Hydrauliksystem für Nutzfahrzeuge zu erarbeiten, welches die Funktionen 1) Umwandlung der kinetischen Bewegungsenergie in potenzielle Energie mit Hilfe neu zu erarbeitender hydraulischer Komponenten, 2) Wirkungsgradneutraler Durchtrieb bei Systemabschaltung sowie Antriebsunterstützung des Lkw durch Zuschaltung der im neu geschaffenen hydraulischen System gespeicherten Energie sicherstellt. Im Ergebnis werden Kraftstoffeinsparungen sowie Reduktionen des CO2-Ausstoßes von wenigstens 20 Prozent für Lastkraftwagen im Verteilerverkehr erwartet. Außerdem ermöglicht das neu zu schaffende hydraulische System ein verschleißfreies hydrodynamisches Bremsen, wodurch der Bremsenabrieb deutlich reduziert und in der Folge die Feinstaubbelastung in den Innenstädten als eine Folge des Abriebs der Betriebsbremse signifikant vermindert werden kann. Besonderes Augenmerk wird auf eine einfache Fahrzeugintegration gelegt, um das System als wirtschaftlich sinnvolle Nachrüst- sowie Erstausrüstungslösung verwerten zu können. Der wesentliche Entwicklungsaufwand besteht in der Erarbeitung leichter und kompakter hydraulischer Komponenten für die Mehrquadranten-Hydraulikpumpe sowie den Hochdruck-Energiespeicher. Die Mehrquadranten-Hydraulikpumpe ist für den Einbau zwischen Getriebeausgang und Kardanwelle auszulegen. In diesem Zusammenhang müssen hohe Drehmomente (bis 20.000 Nm) sowie Drehzahlen bis 3.000 U/min abgebildet werden können. Gleichzeitig ist der Bauraum begrenzt, da eine Zwischenrahmenlösung mit geringem Gewicht umzusetzen sein wird. Nicht zuletzt wird ein wirkungsgradneutraler Durchtrieb der abgegebenen Motorleistung bei Abschaltung des zu schaffenden hydraulischen Rekuperationssystems angestrebt. Seitens der Hochdruck-Energiespeicher ist eine konsequente Leichtbaukonstruktion auf CFK-Basis zu erarbeiten.
Das Projekt "Langzeitverhalten biologisch schnell abbaubarer Schmieroele (Teil 2)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Addinol Mineralöl GmbH, Direktion Forschung und Entwicklung durchgeführt. Biologisch schnell abbaubare Schmierstoffe sind fuer viele Anwendungsbereiche und auch als Druckfluessigkeiten in stationaeren und mobilen Hydraulikanlagen die umweltfreundlichere Alternative zu Mineraloelen. Fuer Mineraloele entwickelte Pruefverfahren sind aufgrund abweichender stofflicher Eigenschaften nur bedingt auf diese Produktgruppe anwendbar. Fuer die Pruefung der Alterungsbestaendigkeit nach Baader muessen die Pruefbedingungen fuer eine bessere Differenzierung fuer synthetische Ester neu festgelegt werden. Die Beurteilung der biologischen Abbaubarkeit nach CEC-L-33-T-82 ist bisher an Frischoelen durchgefuehrt worden. Es ist nachzuweisen, ob und in welchem Umfang sich stoffliche Veraenderungen des Schmierstoffs bei seiner bestimmungsgemaessen Nutzung auf die biologische Abbaubarkeit auszuwirken. Die Bewertung der Praxisrelevanz von Laborpruefmethoden und der biologischen Abbaubarkeit wird im Rahmen von Erprobungen mit definierten Beanspruchungskriterien durchgefuehrt.
Das Projekt "Frueherkennung und Diagnose von Fehlern in oelhydraulischen Antrieben" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Darmstadt, Fachbereich Maschinenbau, Fachgebiet Turbomaschinen und Fluidantriebstechnik durchgeführt. Aus der computergestuetzten Analyse von Messignalen (Druecke, Weg, Strom, Temperatur) sollen fruehzeitig beginnende Fehler an oelhydraulischen Linear-Antrieben (bestehend aus Ventilen und Arbeitszylindern) erkannt und diagnostiziert werden. Ein wichtiger Fehler ist dabei die Oel-Leckage infolge von Dichtungsschaeden. Mit Hilfe eines mathematischen Modells konnte das Auftreten einer kuenstlich erzeugten Leckage erkannt werden.
Das Projekt "Entwicklung und Erprobung einer Pumpturbine mit konstanter Durchstroemrichtung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von KSB AG durchgeführt. Zielsetzung des Projekts ist die Entwicklung einer Pumpturbine, die durch interne Schaufelverstellung sowohl als Pumpe als auch als Turbine arbeiten kann. Neu dabei ist die konstante Durchstroemrichtung im Pumpen- und Turbinenbetrieb. Mit geringem Bauwerksaufwand kann damit sowohl Wasser hochgepumpt als auch die Druckenergie von fliessenden Gewaessern zurueckgewonnen werden. Im Rahmen einer umfangreichen hydraulischen Vorentwicklung sollen verschiedene Schaufelauslegungen und -verstellungen getestet und optimiert werden. Diese Phase 1 beinhaltet auch einfache konstruktive Ausfuehrungen, um mit einer wirtschaftlichen Loesung bisher nicht genutzte Wasserkraftpotentiale ausschoepfen zu koennen. In der Phase 2 soll ein Prototyp gebaut und erprobt werden. Schwerpunkte sind hier automatische Schaufelverstelleinrichtungen und Sicherheitsvorkehrungen, um bei Stoerfaellen, z.B. Stromstoerung mit Netzausfall, eine Ueberdrehzahl der Maschine zu verhindern.
Das Projekt "Einfluss der Koppelstellen auf die Geraeuschemission von Hydrosystemen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Stuttgart, Institut für Werkzeugmaschinen durchgeführt. Ermittlung des Einflusses von Koppelstellen zwischen den einzelnen Bauelementen eines Hydraulikaggregats auf seine Geraeuschabstrahlung. Dazu werden experimentelle und theoretische Untersuchungen der Koerper- und Fluessigkeitsschalluebertragung vorgenommen.
Das Projekt "Teilvorhaben: Anwendung." wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Kniele GmbH durchgeführt. Im Vorhaben Hydrogen2Hydraulics werden Powerpacks für hydraulische angetriebene mobile und semi-stationäre Bau- und Arbeitsmaschinen entwickelt, die im Interesse der Dekarbonisierung und Emissionsminderung statt Diesel Wasserstoff als Energieträger verwenden. Wasserstoff wird dabei mittels einer Brennstoffzelle zu elektrischer Energie gewandelt, welche dem elektrischen Antrieb einer Hydraulikpumpe dient. Als Output wird Hydraulik-Leistung zur Ankopplung der Arbeitsaggregate erzeugt. Die Hydraulik ist aufgrund der hohen Kraftdichte und Robustheit in diesem Bereich weiterhin unabdingbar. Das System wird als Baukasten ausgelegt, sodass unterschiedliche Leistungsklassen und Bauräume bedient werden können. Im Vorhaben wird das Gesamtsystem mittels Modellbildung und Simulation ausgelegt, ein Prototyp mit einer Leistung von 50 kW aufgebaut und abschließend realitätsnah erprobt. Dieses Teilprojekt fokussiert auf den Test in Kundenanwendungen wie Betonmischanlagen.
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| Bund | 38 |
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| Förderprogramm | 38 |
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