Das Projekt "Wolken-Eis-Berg-Experiment - CIME" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Leibniz-Institut für Troposphärenforschung (IFT), Abteilung Physik durchgeführt. Das CIME (Cloud Ice Mountain Experiment) Feldexperiment wurde auf dem Puy de Dome, Frankreich, in unterkuehlten Wolken durchgefuehrt. Aus Mangel an in-situ Messungen zu Multiphasenprozessen in Mischphasenwolken, wurde CIME ins Leben gerufen, mit dem Ziel die Veraenderungen von Wolkeninhaltsstoffen bei der Transformation von unterkuehlten Wolken zu Eiswolken, sowie bei deren Wachstum zu erforschen. In den wenigen theoretischen Wolkenmodellen, die die Eisphase beruecksichtigen wird angenommen, dass beim Gefrieren eines Tropfens die Wolkeninhaltsstoffe unveraendert im Eiskristall erhalten bleiben. Dabei ist keineswegs bekannt, ob etwa Material nicht doch waehrend des Gefrierens transformiert oder zwischen den Phasen umverteilt wird. Waehrend des Experimentes wurde der Gehalt an wichtigen Spurengasen und Aerosolpartikeln in Wolkentroepfchen untersucht, indem diese im virtuellen Gegenstromimpaktor (CVI) abgedampft und die freigesetzten Gase und nichtfluechtigen Partikel gemessen wurden. Gleichzeitig wurden analoge Untersuchungen fuer die interstitiellen Bestandteile der Wolke in einem Rundduesenimpaktor (RJI) durchgefuehrt. In einem zweiten Schritt des Experimentes wurden die unterkuehlten Wolken mit Hilfe von Inertgasen wie Propan und CO2 in die Eisphase transformiert, mit nachfolgend analoger Analyse in CVI und RJI. Dies erlaubte eine vergleichende Betrachtung der physikalisch-chemischen Eigenschaften von Wolkentroepfchen und Eiskristallen, sowie deren Interaktion mit der jeweiligen interstitiellen Phase.
Das Projekt "Teilvorhaben 8: Biologische Behandlung von Restabfaellen durch das 3A-Verfahren als Vorstufe fuer die Ablagerung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Dr.-Ing. Steffen Ingenieurgesellschaft mbH durchgeführt. Das Ziel des Vorhabens ist die biologische Inertisierung von Restabfall durch das 3A-Verfahren. Das Material soll durch das kombinierte Kompostierungs- und Vergaerungsverfahren letztlich in eine ablagerungsfaehige Form gebracht werden. Die Versuche fuer das Vorhaben werden in 4,7 m3 Behaeltern durchgefuehrt, in denen die Behandlung in einer Grossanlage simuliert werden kann. Waehrend des Versuches werden die Verfahrensrelevanten Parameter wie Prozesswasserfuehrung, Biogasabsaugung, Belueftung usw. optimiert, so dass moeglichst schnell ein deponierbares Material entsteht. Im begleitenden Analyseprogramm wird der Feststoff, das Prozesswasser sowie das Biogas und die Abluft regelmaessig kontrolliert. Durch Tracerexperiment wird der Abbau bzw. die Festlegung abfallspezifischer Schadstoffe bei den wechselnden Redoxbedingungen des Verfahrens ueberprueft. Das Vorhaben wird von der Uni-GH-Essen analytisch und gutachterlich begleitet. Die dauer betraegt ca. 2 Jahre.
Das Projekt "Teilprojekt 2" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Medical Device Services Dr. Roßberger GmbH durchgeführt. Medizinprodukte bestehen zu einem sehr grossen Anteil aus polymeren Werkstoffen. Aufgrund der relativ inerten Eigenschaften polymerer Werkstoffe koennen bei der toxikologischen Pruefung von Medizinprodukten nicht das Produkt, sondern nur Materialextrakte eingesetzt werden. Doch selbst bei extremen Extraktionsbedingungen reichen die Konzentrationen oftmals fuer den spezifischen Nachweis toxikologisch relevanter Effekte am Tiermodell nicht aus. Da in den Normvorgaben keine 'Grenzen' fuer die Nichtdurchfuehrung bzw. Durchfuehrung von Tierversuchen definiert sind, werden daher bei der biologisch-toxikologischen Pruefung von Medizinprodukten derzeit eine Vielzahl von Tierversuchen eingesetzt, obwohl die Materialextrakte Substanzen in toxikologisch relevanten Konzentrationen nicht enthalten. Bei Anwendung optimierter Zellkulturtestsysteme in Kombination mit chemischen Analysen (Quantifizierung und Identifizierung von Polymerinhaltsstoffen und deren Uebergang in Kontaktmedien) sowie bekannter Nachweisgrenzen der Testmodell am Tier koennen anwendungsbezogene 'Ausschlussgrenzwerte' definiert werden. Bei einem Nachweis der 'Unloeslichkeit' eines Materials in dem Zellkulturtestsystem waeren dann weitere Untersuchungen am Tier nicht sinnvoll und nicht erforderlich. Die Anzahl der bei der Pruefung von Medizinprodukten eingesetzten Versuchstiere koennte dadurch deutlich reduziert und gleichzeitig die Produktsicherheit erhoeht werden.
Das Projekt "SEFCO - Qualitaet der Sekundaerbrennstoffe fuer die Mitverbrennung von Brennstoffstaub" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Stuttgart, Fakultät für Energietechnik, Institut für Verfahrenstechnik und Dampfkesselwesen durchgeführt. Due to limitations in landfill capacity new ways of waste disposal are in discussion. Thermal utilisation of secondary fuels recovered from waste materials could be a cost effective and short term available way for waste treatment with the benefit of a reduction of CO2 emissions. For the propagation of the co-combustion technology in power plants the prevention of disturbance on plant operation and harmful effect on the environment represents a vital premise. Therefore the main objective of this project is to acquired comprehensive knowledge of the characteristics of selected fuels as feedstock, the impact of co-combustion of waste materials on operation and emissions. A complementary programme of work, utilising laboratory-, pilot- and industrial-scale combustion plant, will quantify major uncertainties that have restricted coal and waste co-firing in pulverized fuel boilers originally designed to burn coal. The basic idea of the project is that most waste materials are composed of a few major components (e.g.: paper, plastic, wood, inert material, biomass). If the composition of the waste is available, i.e. the shares of the defined components, and the impact of the pure waste components is known, it will be possible to predict the behaviour of the waste fuel mix. The main objective of the proposal is to establish a data base of the impact of different pure wastes on the combustion, emission and operation in order to be able to predict the behaviour of waste mixes.
Das Projekt "Teilprojekt 1" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fraunhofer-Institut für Verfahrenstechnik und Verpackung durchgeführt. Medizinprodukte bestehen zu einem sehr grossen Anteil aus polymeren Werkstoffen. Aufgrund der relativ inerten Eigenschaften polymerer Werkstoffe koennen bei der toxikologischen Pruefung von Medizinprodukten nicht das Produkt selbst, sondern nur Materialextrakte eingesetzt werden. Doch selbst bei extremen Extraktionsbedingungen reichen die Konzentrationen oftmals fuer den spezifischen Nachweis toxikologisch relevanter Effekte im Tiermodell nicht aus. Da in den Normvorgaben keine 'Grenzen' fuer die Nichtdurchfuehrung bzw. Durchfuehrung von Tierversuchen definiert sind, werden daher bei der biologisch-toxikologischen Pruefung von Medizinprodukten derzeit eine Vielzahl von Tierversuchen durchgefuehrt, obwohl die Materialextrakte Substanzen in toxikologisch relevanten Konzentrationen nicht enthalten. Bei Anwendung optimierter Zellkulturtestsysteme koennen durch Abgleich mit chemischen Analysen (Quantifizierung und Identifizierung von Polymerinhaltsstoffen und deren Uebergang auf Kontaktmedien), sowie bekannter Nachweisgrenzen beider Testmodelle am Tier anwendungsbezogene 'Ausschlussgrenzwerte' definiert werden. Bei Nachweis der 'Unloeslichkeit' eines Materials in dem Zellkultursystem waeren dann weitere Untersuchungen am Tier nicht sinnvoll und nicht erforderlich. Die Anzahl der bei der Pruefung von Medizinprodukten eingesetzten Versuchstiere koennte dadurch reduziert und gleichzeitig die Produktsicherheit erhoeht werden.
Das Projekt "Ermittlung der Grundlagen der Pyrolyse von Abfaellen im Drehrohr und Modellbildung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität-Gesamthochschule Siegen, Fachbereich 11 Maschinentechnik, Institut für Energietechnik, Lehrstuhl für Energie- und Umweltverfahrenstechnik durchgeführt. Zur Minimierung der zu deponierenden Abfallmengen sowie zur Inertisierung der organischen Inhaltsstoffe kommen in der Abfallwirtschaft thermische Abfallbehandlungsverfahren zur Anwendung. Der Muellverbrennung als technisch ausgereiftem System steht die Pyrolyse als neu entwickelte Verfahrensalternative gegenueber. Pyrolyse oder Entgasung ist die Zersetzung von organischer Substanz durch Waermeeinwirkung unter Luft- bzw. Sauerstoffausschluss. Als Pyrolyseprodukte entstehen Pyrolysegas, Pyrolysekoks und Pyrolyseoel bzw. -teer in Abhaengigkeit der Betriebsparameter wie Aufheizgeschwindigkeit, Endgasungstemperatur sowie in Abhaengigkeit der Muellzusammensetzung. Die im Ausgangsprodukt enthaltene Energie ist somit auf den Heizwert und die fuehlbare Waerme der Endprodukte verteilt. Die bei der Pyrolyse ablaufenden chemischen Reaktionen sind im einzelnen weitgehend unbekannt. Bei Temperaturen zwischen 400 Grad Celsius und 500 Grad Celsius setzen primaere Zersetzungsreaktionen ein, die zur Spaltung langkettiger Kohlenwasserstoffe und zur Abspaltung von Radikalen fuehren. Diese Spaltprodukte polymerisieren teilweise im Bereich niedrigerer Temperaturen wieder zu Oelen und Teeren. Bei Temperaturen um 800 Grad Celsius werden anorganische Karbonate zersetzt. Die restlichen aromatische Verbindungen werden aufgespalten und eine teilweise Vergasung des freien Kohlenstoffs setzt ein. Ab Temperaturen von 1200 Grad Celsius beginnen die Pyrolysereststoffe, die noch verblieben sind, schmelzfluessig zu werden. Die Hausmuellpyrolyse wird gewoehnlich bei Temperaturen um 500 Grad Celsius durchgefuehrt. Als Reaktoren dienen neben Schachtoefen oder Wirbelschichtanlagen hauptsaechlich Drehrohroefen. Als Ergebnis der experimentellen Untersuchungen werden fuer die Bestandteile Kohlenstoff, Sauerstoff und Wasserstoff Umsatzfunktionen erstellt. Fuer die Verteilung auf die Komponenten des Pyrolysegases als Funktion des C-H-O-Verhaeltnisses und der Temperatur werden Splitfunktionen ermittelt. Mit Hilfe der Messergebnisse soll ein Modell erstellt werden, das eine vollstaendige mathematische Beschreibung und ein Simulation der Stoff- und Energiebilanz des Pyrolyseprozesses ermoeglicht. Mit Hilfe von Sensitivitaetsanalysen koennen komplette Kennfelder fuer die Pyrolysegas- und Reststoffzusammensetzung erstellt werden. Diese sind als Grundlage fuer die Auslegung von Drehrohren zur Pyrolyse von Abfaellen nutzbar.
Das Projekt "Nachbetreuung ehemaliger Studierender aus Entwicklungsländern aus Mitteln des BMZ" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Dresden, Institut für Abfallwirtschaft und Altlasten, Professur für Abfallwirtschaft durchgeführt. Im Rahmen des DAAD-Projektes 'Nachbetreuung ehemaliger Studierender aus Entwicklungsländern aus Mitteln des BMZ' wurde in Hanoi der Workshop 'Technology of municipal solid waste treatment - Experiences and challenges' Vietnam National University Hanoi (VNU) durchgeführt. Dabei wurde die Bedeutung der Abfallwirtschaft und der Altlastenbehandlung für Vietnam hervorgehoben. Es wurde darauf hingewiesen, dass in der nahen Zukunft das Hauptaugenmerk in dem Bereich Sonderabfall liegen wird und damit Behandlungsmethoden der Entgiftung, Neutralisation und der Inertisierung mit Hilfe von Chemikalien und thermischen Verfahren erforderlich werden. An 2. Stelle werden Altlastenprobleme im Verbund mit dem Schutzgut Grundwasser in Bezug auf Dringlichkeit sehr weit vorne liegen.
Das Projekt "Aufklaerung des Verhaltens von Schadstoffen in Pedo- und Hydrosphaere" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Forschungszentrum Karlsruhe GmbH Technik und Umwelt, Institut für Technische Chemie, Bereich Wasser- und Geotechnologie, Technische Mineralogie durchgeführt. Geochemische Fixierung von Schadstoffen in Speichermineralen. Untersuchung der Bildungsbedingungen und Struktur von Erdalkalisilikaten, die als Speichermineral geeignet sein koennen: Synthese und Strukturmodell, das die Ableitung thermodynamischer Daten erlaubt. Ermittlung der Mineralneubildungen bei Verwitterung schadstoffhaltiger Rueckstaende zur Identifikation potentieller Speicherminerale fuer Schadstoffe: Zeitrafferexperimente der Verwitterung von Hochtemperatur-Muellverbrennungsschlacken und Untersuchung der Mineralneubildungen aus schwefelhaltigen Rueckstaenden. Untersuchung der Verwendung von Natriumkarbonatsodalith als technische Base zur Inertisierung.
Das Projekt "Teilprojekt 2: HSD-Stahl-Erzeugung und Bandgießen - Simulation und Labormaßstab" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Clausthal, Institut für Metallurgie durchgeführt. Mittels Quantifizierung und Bewertung der Einsparungen im Produktlebenszyklus vom Erz bis zum Produktlebensende bzw. Recycling (Lifecycle Assessment) soll die Ressourceneffizienz mit dem Bandgießverfahrens nachgewiesen werden. Auf der existierenden Anlage können Stähle im Labormaßstab bandgegossen werden. Um moderne Werkstoffe im industriellen Maßstab wettbewerbsfähig produzieren zu können, soll die Gießbreite von 300 mm (Labormaßstab) verbreitert werden. Diese Änderung (Upscaling) stellt erhebliche Anforderungen an die Anlagenentwicklung. Die zu erzeugenden HSD-Stähle werden anschließend im Industriemaßstab weiterverarbeitet und von Automobilkunden im Hinblick auf Anwendung und Ressourcenschonung bewertet. Die Arbeiten sind in die Arbeitspakete (AP) Stahlerzeugung, Bandgießen, Weiterverarbeitung und Anwendung gegliedert. In AP 1 (Stahlerzeugung) soll eine Auswahl der Einsatzstoffe und der Prozessroute in Hinblick auf Produktqualität, Ressourceneffizienz und Wirtschaftlichkeit erfolgen. Im AP 2 (Bandgießen) werden die technischen Voraussetzungen für das Upscaling der Bandgießanlage geschaffen (Schmelzenaufgabesystem, Inertisierung, etc.).In AP 3 (Weiterverarbeitung) werden Konzepte zur Weiterverarbeitung bis zum oberflächenveredelten Kaltband erstellt sowie Probebänder erzeugt. Das AP 4 (Anwendung) umfasst die Erstellung von Anwendbarkeitskonzepten und die Konstruktion von Beispielbauteilen und deren Erprobung. Arbeitspunktübergreifend wird die Energieeffizienz entlang der Prozesskette bewertet. Das Projekt ermöglicht die Ressourcen schonende Herstellung von hochmanganhaltigen Stählen mit der Bandgießtechnologie im Industriemaßstab. Die Anwendung der Bandgießtechnologie eröffnet durch hohe Energieeffizienz Wettbewerbsvorteile gegenüber anderen Stahlherstellungsverfahren. Auf diese Art erzeugter HSD-Stahl ermöglicht insbesondere Automobilkunden neue Perspektiven in den Punkten Leichtbau und Crashsicherheit.
Das Projekt "Entwicklung und Bau eines mobilen gasdichten Decanters zum Einsatz im explosionsgefährdeten Bereich (z.B. in Raffinerien und Tanklagern)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von FILTRATEC Mobile Schlammentwässung GmbH durchgeführt. Die vorliegende verwirklichte Anlage stellt für den mobilen Dienstleistungsbereich eine große Weiterentwicklung dar. Mit Anlagen dieser Art können fortan gesundheitsschädliche und brennbare ölhaltige Schlämme und Suspensionen sicher und umweltschonend verarbeitet werden. Durch den Einsatz der Anlage kann das Transportaufkommen zu externen Verbrennungsanlagen oder chemisch physikalischen Behandlungsanlagen erheblich reduziert werden, was nachhaltig auch zu einer Reduzierung des CO2-Ausstoßes führt. Die Mobilität der Anlage, welche gekennzeichnet ist durch die Verwendung von Seecontainern zur Aufnahme der Anlagenkomponenten, der Bereitstellung (Selbsterzeugung) von Stickstoff zur Inertisierung und zum Schutz vor Explosionsgefahren, der geschlossenen Verarbeitung und Handhabung der Stoffe zur Reduzierung von Emissionen und Erhöhung der Anlagensicherheit ist einzigartig. Erstmals ist es gelungen, eine vollkommen ATEX-konforme Tricanter (R)-Anlage mit sämtlichen erforderlichen Nebenaggregaten für den mobilen Einsatz im Ölschlammbereich zu konzipieren und zu realisieren. Die Detaillösungen zur Erreichung der gesteckten Ziele und Realisierung der betriebsbereiten Anlage sind im vorliegenden Abschlussbericht, insbesondere unter Punkt 4 und 5 explizit erläutert. Die umweltschonende und entlastende Technologie der Anlage wirkt sich insbesondere auf die Minimierung entstehender Emissionen, Reduzierung möglicher Explosionsgefahren und Reduzierung des CO2-Ausstoßes aus.
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