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Transformation der chemischen Produktion: Zirkuläre Wirtschaft durch Kreisläufe für Kohlenstoff Modelle für intelligente Prozesssysteme schaffen: Simulation, Optimierung, Steuerung Wichtige Weichen stellen für eine weltweit nachhaltige Zukunft der chemischen Industrie

Im mitteldeutschen Chemiedreieck könnten wichtige Weichen gestellt werden für eine klimaneutrale Transformation der gesamten chemischen Industrie in Deutschland und weltweit. Die interdisziplinäre Exzellenzcluster-Initiative „SmartProSys“ hat das Ziel, die chemischen und biotechnologischen Produktionsprozesse nachhaltig umzugestalten − auf der Grundlage einer grünen Kreislaufwirtschaft für Kohlenstoff. Dabei dreht sich alles um die Frage, wie sich Plastikmüll und biogene Rest- und Abfallstoffe systematisch und effizient in wertvolle Moleküle für neue Produkte umwandeln lassen. Denn bis 2050 soll die chemische Industrie klimaneutral produzieren. Nicht mehr mit fossilen, sondern mit erneuerbaren Kohlenstoffquellen. Die dafür notwendigen Technologien gibt es aber erst zum Teil. Daher will das Forschungsteam mit neuen Methoden und Wegen eine Grundlage für verfahrenstechnische Prozesse der chemischen Industrie von Morgen schaffen. Mit leistungsstarken Berechnungsmethoden und Algorithmen wollen sie die Grundlagen für die Simulation, Optimierung und Steuerung intelligenter Prozesssysteme schaffen. Das beantragte Exzellenzcluster nimmt dafür auch die gesellschaftlichen Aspekte des Übergangs in die Kreislaufwirtschaft in den Blick. Prozessebene: ressourcen- und energieeffiziente mechanische, chemische und biologische Zerlegung von Rest- und Abfallstoffen in verwertbare Bausteine und die (Re-)Synthese von Wertstoffen und Wertprodukten Molekulare Ebene: Identifikation intelligenter katalytischer Konversionspfade und Trennprinzipien für komplexe Mehrstoffgemische Systemebene: Analyse wirtschaftlicher, politischer, verhaltens- und gesellschaftsbezogener Rahmenbedingungen Die Exzellenzcluster-Initiative „SmartProSys“ geht aus einer langjährigen, sehr erfolgreichen Kooperation zwischen der Otto­von-Guericke-Universität Magdeburg und dem Max-Planck-Institut für Dynamik komplexer technischer Systeme in Magdeburg (MPI-DCTS) auf dem Gebiet des „Systems Engineering" hervor. Ergebnisse daraus waren bereits gemeinsame Berufungen und Drittmitteleinwerbungen, gemeinsam gestaltete Studiengänge und die Etablierung des Magdeburger Forschungszentrums für Dynamische Systeme (CDS). Darüber hinaus kommt aus dem Leibniz-Institut für Katalyse (LIKAT) in Rostock eine weltweit führende Expertise im Bereich der Katalyse und aus der Brandenburgischen Technischen Universität (BTU) Forschung zu sozio­technischen Transformationsprozessen hinzu. Längerfristig sollen grundlegende Forschungsergebnisse von „SmartProSys“ in die industrielle Anwendung übertragen werden, insbesondere durch eine enge Zusammenarbeit mit dem neu gegründeten Center for the Transformation of Chemistry (CTC) mit Sitz in Delitzsch. Netzwerk Federführende Einrichtung: Otto-­von-Guericke-Universität Magdeburg Weitere beteiligte Einrichtungen: Max-Planck-Institut für Dynamik komplexer technischer Systeme (MPI-DCTS), Magdeburg Leibniz-Institut für Katalyse (LIKAT), Rostock Brandenburgische Technische Universität (BTU), Cottbus Kooperationspartner: Center for the Transformation of Chemistry (CTC), Delitzsch

Chem-Anorg\Salpetersäure-2000

Salpetersäure wird durch Oxidation von Ammoniak und anschließende Adsorbtion der nitrosen Gase in Wasser gewonnen. Im ersten Schritt wird Ammoniak an Platin- Rhodium Netzen mit Luft zu Stickstoffmonoxid oxidiert. Als Nebenreaktion tritt die Oxidation zu Lachgas (N2O) und Stickstoff (N2) auf. Nach Abkühlung der Prozeßgase wird das Gas in einen Adsorbtion mit Wasser zu Salpetersäure (65 Gew.-% HNO3) umgesetzt. Zur Produktion von 100% HNO3 werden Spezialverfahren oder die 65% HNO3 wird weiter aufkonzentriert. Alle Angaben beziehen sich auf 100% HNO3 in der Lieferform wässrige Salpetersäure (50-65%). Die Technik der Salpetersäure-Herstellung ist alt und gut untersucht. Als Basis der Bilanz wird die Aufstellung der Hochdruck-Oxidation ( 1 MPa) nach (Ullmann 1985) gewählt. Die Anwendung höhere Drücke haben Vorteile hinsichtlich der Emissionsminderung und werden als zukunftsweisend angesehen. Zwischen den verschiedenen Technikkonzepten bestehen nur geringfügige Unterschiede hinsichtlich Material- und Energiebilanz. Die „Hochdruck-Version" verzeichnen allerdings einen höheren Platinverlust. Die ausgewählte Technik repräsentiert Anlagen, die ab 1980 in Westeuropa gebaut worden sind. Emissionen beziehen sich nur auf Deutschland. Allokation: Als Koppelprodukt entsteht Dampf, der teilweise intern verbraucht wird. Bilanziert wird der Überschußdampf. Genese der Kenndaten Die Material- und Energiebilanz wurde aus #1 für eine „Hochdruckversion" entnommen. Andere Verfahrenskonzepte sehen niedrigere Drücke von bis zu 0,5 MPa oder unterschiedliche Drücke zwischen Oxidation (0,5 MPa) und Adsorbtionsstufe (1,1 MPa) vor. Die Unterschiede in der Material- und Energiebilanzbilanz zwischen den Version sind gering (kleiner 5%). Zur Katalyse der Ammoniakoxidation werden Platin / Rhodium (90:10) eingesetzt. Platin und in geringerem Ausmaß Rhodium werden als feine Partikel oder als Oxid abgetragen. Sie werden zu einem großen Anteil in nachgeschalteten Filtern wiedergewonnen. Der Platinverlust steigt mit zunehmenden Betriebsdruck, da die mechanische Beanspruchung der Katalysatornetze zunimmt. Es ist unklar, ob die Platinverluste brutto- oder netto-Verluste darstellen. Der zusätzliche Verlust an Palladium durch den Betrieb der Rückgewinnungsnetze aus Palladium ist nicht beziffert. Emissionen für Salpersäureherstellung werden in (Schön 1993) (N2O), #3 (NO2; N2O) und #2 (NO2, NH3). Für NO2 werden 4 kg/t (#3) bzw. 1 kg/t (#2) angegeben. Für Lachgas (N2O) werden Emissionsfaktoren von 3,1 bis 6,2 kg N2O /t (Schön 1993) und 5,5 kg /t (#3) angegeben. #2 gibt zusätzlich noch 0,1 kg NH3/ t an. Es wurden die Emissionsfaktoren von #3 übernommen (4 kg NO3/t; 5,5 kg N2O /t), da sie die deutsche Situation am treffensten wiederspiegeln. Bedarf an: Palladium - 10e-7 kg/kg Platin - 2,5 e-7 kg/kg Rhodium - 1,5 e-8 kg Auslastung: 5000h/a Brenn-/Einsatzstoff: Grundstoffe-Chemie gesicherte Leistung: 100% Jahr: 2000 Lebensdauer: 20a Leistung: 1t/h Nutzungsgrad: 354% Produkt: Grundstoffe-Chemie Verwendete Allokation: Allokation durch Gutschriften

Chem-Anorg\Salpetersäure-2015

Salpetersäure wird durch Oxidation von Ammoniak und anschließende Adsorbtion der nitrosen Gase in Wasser gewonnen. Im ersten Schritt wird Ammoniak an Platin- Rhodium Netzen mit Luft zu Stickstoffmonoxid oxidiert. Als Nebenreaktion tritt die Oxidation zu Lachgas (N2O) und Stickstoff (N2) auf. Nach Abkühlung der Prozessgase wird das Gas in einen Adsorbtion mit Wasser zu Salpetersäure (65 Gew.-% HNO3) umgesetzt. Zur Produktion von 100% HNO3 werden Spezialverfahren oder die 65% HNO3 wird weiter aufkonzentriert. Alle Angaben beziehen sich auf 100% HNO3 in der Lieferform wässrige Salpetersäure (50-65%). Als Basis der Bilanz wird die Aufstellung der Hochdruck-Oxidation ( 1 MPa) nach (Ullmann 1985) gewählt. Die Anwendung höhere Drücke haben Vorteile hinsichtlich der Emissionsminderung und werden als zukunftsweisend angesehen. Zwischen den verschiedenen Technikkonzepten bestehen nur geringfügige Unterschiede hinsichtlich Material- und Energiebilanz. Die „Hochdruck-Version" verzeichnen allerdings einen höheren Platinverlust. Die ausgewählte Technik repräsentiert Anlagen, die ab 1980 in Westeuropa gebaut worden sind. Emissionen beziehen sich nur auf Deutschland. Allokation: Als Koppelprodukt entsteht Dampf, der teilweise intern verbraucht wird. Bilanziert wird der Überschußdampf. Genese der Kenndaten: Die Material- und Energiebilanz wurde aus #1 für eine „Hochdruckversion" entnommen. Andere Verfahrenskonzepte sehen niedrigere Drücke von bis zu 0,5 MPa oder unterschiedliche Drücke zwischen Oxidation (0,5 MPa) und Adsorbtionsstufe (1,1 MPa) vor. Die Unterschiede in der Material- und Energiebilanzbilanz zwischen den Version sind gering (kleiner 5%). Zur Katalyse der Ammoniakoxidation werden Platin / Rhodium (90:10) eingesetzt. Platin und in geringerem Ausmaß Rhodium werden als feine Partikel oder als Oxid abgetragen. Sie werden zu einem großen Anteil in nachgeschalteten Filtern wiedergewonnen. Der Platinverlust steigt mit zunehmenden Betriebsdruck, da die mechanische Beanspruchung der Katalysatornetze zunimmt. Es ist unklar, ob die Platinverluste brutto- oder netto-Verluste darstellen. Der zusätzliche Verlust an Palladium durch den Betrieb der Rückgewinnungsnetze aus Palladium ist nicht beziffert. Emissionen für Salpersäureherstellung werden in (Schön 1993) (N2O), #3 (NO2; N2O) und #2 (NO2, NH3). Für NO2 werden 4 kg/t (#3) bzw. 1 kg/t (#2) angegeben. Für Lachgas (N2O) werden Emissionsfaktoren von 3,1 bis 6,2 kg N2O /t (Schön 1993) und 5,5 kg /t (#3) angegeben. #2 gibt zusätzlich noch 0,1 kg NH3/ t an. Es wurden die Emissionsfaktoren von #3 übernommen (4 kg NO3/t; 5,5 kg N2O /t), da sie die deutsche Situation am treffensten wiederspiegeln. Auslastung: 5000h/a Brenn-/Einsatzstoff: Grundstoffe-Chemie gesicherte Leistung: 100% Jahr: 2015 Lebensdauer: 20a Leistung: 1t/h Nutzungsgrad: 354% Produkt: Grundstoffe-Chemie Verwendete Allokation: Allokation durch Gutschriften

Materialforscher an der Martin-Luther Universität in Halle- Wittenberg bekamen Bestnoten

Kultusministerium - Pressemitteilung Nr.: 187/03 Kultusministerium - Pressemitteilung Nr.: 187/03 Magdeburg, den 19. September 2003 Materialforscher an der Martin-Luther Universität in Halle- Wittenberg bekamen Bestnoten Eine Gutachtergruppe der Deutschen  Forschungsgemeinschaft (DFG) hat am 3. und 4. September 2003 an der Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg die Weichen für die zweite Förderperiode des Projekts ¿Oxidische Grenzflächen¿ gestellt. Oxide stellen eine Materialklasse dar, die in vielen Bereichen der Grundlagenforschung untersucht und in der Katalyse, Elektrotechnik, Photonik und Optoelektronik angewandt werden. Die Forschergruppe will in ihrer Arbeit die physikalischen Eigenschaften der Oxide aufklären. Sprecherin ist Frau Prof. Dr. Mertig von der Martin-Luther-Universität. Die Forschergruppe hat durch Zusammenarbeit mit der Universität Leipzig und dem Max-Planck-Institut für Mikrostrukturphysik in Halle ein exzellentes Forschungsnetzwerk in Mitteldeutschland errichtet, das international konkurrenzfähig ist und als Keimzelle für eine Führungsrolle in der Welt auf diesem Spezialgebiet der Physik bezeichnet werden kann, so die Gutachtergruppe der Deutschen Forschungsgemeinschaft unter der Leitung von Prof. Dr. Albrecht Goldmann von der Universität Kassel. Das Zentralprojekt und 16 Teilprojekte werden zur Förderung durch die DFG empfohlen. Darin sind für die zweite Periode bis 2006 sieben neue Forschungsvorhaben enthalten. Die Forschergruppe wurde bereits in der gegenwärtigen Phase eine internationale Spitzenstellung bescheinigt, dem Land eine gute Berufungspolitik. ¿Ich freue mich sehr über diese Anerkennung der exzellenten Leistungen der Forschergruppe¿, sagte Kultusminister Olbertz. Er sei überzeugt, dass die von der Landesregierung eingeleitete Hochschulstrukturreform zu einer Stärkung und zum Ausbau der standortprägenden Forschungsprofile der Universitäten und Fachhochschulen führen werde. Zu diesen gehören an der Martin-Luther-Universität insbesondere die Materialwissenschaften und die Physik. Sie haben das Potential, so Olbertz, sich ab 2006 zu einem eigenständigen Sonderforschungsbereich zu entwickeln. Das Land werde alles tun, um diesen Prozess zu unterstützen. Impressum: Kultusministerium des Landes Sachsen-Anhalt Pressestelle Turmschanzentr. 32 39114 Magdeburg Tel: (0391) 567-3710 Fax: (0391) 567-3775 Mail: presse@mk.sachsen-anhalt.de Web-Adresse Kultusministerium: https://www.mk.sachsen-anhalt.de Web-Adresse Pressestelle Kultusministerium: https://www.sachsen-anhalt.de/rcs/LSA/pub/Ch1/fld8311011390180834/mainfldvnb71elznj/fldg8s6ujfdyi/fldjagm4uronl/ Impressum:Ministerium für Bildung des LandesSachsen-AnhaltPressestelleTurmschanzenstr. 3239114 MagdeburgTel: (0391) 567-7777mb-presse@sachsen-anhalt.dewww.mb.sachsen-anhalt.de

Gute-Praxis-Beispiel: Durch die Verbrennung von Schwefel Ressourcen und Energie sparen

Die steigenden Rohstoff- und Energiepreise machen sich derzeit deutlich sowohl in der Wirtschaft als auch der Industrie bemerkbar. Daher ist es für Unternehmen aktuell – auch mit Blick auf die derzeit vorherrschenden Krisen – mehr denn je von besonderer Relevanz, ressourcensparend(er) zu agieren und zugleich bestehende Rohstoff- und Lieferkettenabhängigkeiten ab- und eine robustere wie resilientere Wertschöpfung aufzubauen. Diesem Ziel hat sich auch ein Hersteller von anorganischen Spezialchemikalien aus Thüringen verschrieben und ein innovatives Konzept entwickelt, mit dem es u.a. für die eigene Produktion benötigte Rohstoffe erdgas- und CO₂-sparend selbst herstellen kann. Vom Abprodukt zum Allrounder Damit die eigene Fertigung jetzt und in Zukunft so effizient und resilient wie möglich aufgestellt ist, hat die CWK Chemiewerk Bad Köstritz GmbH ein Verfahrenskonzept entwickelt, im Zuge dessen es aus flüssigem Schwefel direkt vor Ort weitere benötigte Rohstoffe herstellt – und das zugleich ressourcenschonend und energieeffizient. Zentrales Element ist dabei eine Anlage zur Verbrennung von flüssigem Schwefel, der als Abprodukt aus Entschwefelungsprozessen bspw. in umliegenden Raffinerien oder Kraftwerken anfällt. Das im Zuge dieser Verbrennung entstehende Schwefeldioxid (SO₂) kühlt im Anschluss mithilfe eines Abhitzekessels ab. Ein Teil des so verfügbar gemachten SO₂ wird dann unter Rückgriff auf eine Adsorptionskälteanlage sukzessive verflüssigt, der andere Teil über Katalyse zu Schwefeltrioxid (SO₃) oxidiert und mittels Adsorber in Schwefelsäure (H₂SO₄) umgewandelt. Eine Besonderheit dabei ist, dass das Verhältnis von erzeugtem SO₂ und H₂SO₄ ganz variabel an die jeweilige Bedarfslage angepasst werden. Die im Rahmen der Prozesse entstehende Wärme wiederum wird nicht ungenutzt in die Umgebung geleitet, sondern zur Dampferzeugung verwendet, der dann selbst wieder an verschiedenen Stellen der Produktionsanlage Verwendung findet. So wird der Dampf beispielsweise für den Antrieb des Gebläses, das für die Verbrennungsluft im Einsatz ist, benötigt, ebenso wie für den Betrieb der Adsorptionskälteanlage. Außerdem treibt der Dampf eine Turbine zur Stromerzeugung an. Der so erzeugte Strom wird dann wiederum zum Betrieb der Anlage und darüber hinaus für den Eigenbedarf am Standort aufgewendet. Ressourcen und Energie sparen durch eine bedarfsgerechte Produktion Dieses ganzheitlich gedachte Konzept macht deutlich, wie aus einem einzigen Ausgangsstoff – Schwefel – verschiedene Produkte hergestellt werden können, ohne dass sich dabei ökonomische Aspekte wie Effizienz und Wirtschaftlichkeit und ökologische Gesichtspunkte wie bedarfsgerechte Produktion und Ressourcenschonung konterkarieren. So trägt beispielsweise bereits die Reduktion der Rohstofftransporte zur Entlastung der Umwelt bei. Darüber hinaus erzeugt das Verfahren selbst keinerlei Abfälle oder Abwasser. Ein weiterer Punkt: Durch die konsequente Nutzung der eigenen Prozessabwärme zur Dampferzeugung kann das Unternehmen etwa die Hälfte seines Grundbedarfs an Dampf decken. Daraus resultieren Einsparungen beim Einsatz von extern bezogenem Erdgas in Höhe von circa 50 Prozent. So können verglichen mit dem (noch) etablierten Herstellungsverfahren insgesamt ca. 3.400 Tonnen CO₂-Emissionen jährlich vermieden werden – eine Verminderung von etwa 33 Prozent. Weitere Technologien und Prozesse, die sich bereits in der Praxis als ressourceneffizient bewährt haben, finden Sie in der Datenbank Gute-Praxis-Beispiele .

Teilvorhaben: Entwicklung eines neuartigen Reaktor-Design für das Methanolreformersystem und CO-Verminderung. Aufbau und Betrieb des Gesamtprozesses in Form einer Miniplant-Anlage

Das Projekt "Teilvorhaben: Entwicklung eines neuartigen Reaktor-Design für das Methanolreformersystem und CO-Verminderung. Aufbau und Betrieb des Gesamtprozesses in Form einer Miniplant-Anlage" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Sigmar Mothes Hochdrucktechnik GmbH durchgeführt. Die übergeordnete Zielstellung und Alleinstellungsmerkmal des Projektes bestehen darin, aus Methanol hochreinen Wasserstoff (CO kleiner als 10 ppm) zu generieren, der direkt ohne weitere Behandlung für den Einsatz in einer NT-PEMFC geeignet ist. Dazu soll im Rahmen eines Verbundprojektes mit den Partnern Leibniz-Institut für Katalyse e. V. (LIKAT), Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU), Sigmar Mothes Hochdrucktechnik GmbH (HDT), ATI Küste GmbH Gesellschaft für Technologie und Innovation (ATI) und GESA Automation GmbH (GESA) ein innovatives und technisch sowie ökonomisch überzeugendes Methanolreformersystem mit CO2- und CO-Abtrennung entwickelt werden. Bei den zu entwickelnden Komponenten und Verfahren wird angestrebt, die Anforderung der Industrie an praxistaugliche Energieversorgungsysteme für portable und mobile Anwendungen zu erfüllen. So sind folgende wesentliche Parameter zu berücksichtigen: Lebensdauer: 5.000 h, Umgebungstemperatur: z.B. - 30 Grad Celsius bis + 50 Grad Celsius . Es ist anzustreben, einen Wirkungsgrad für den Methanolreformer einschließlich der Gasreinigung von ca. 80 % zu erreichen und keine nennenswerten Wasserstoffverluste zuzulassen. Die Speicherdichten des Methanolreformersystems mit CO2- und CO-Abtrennung sollen wesentlich höher sein als in einem 700 bar Drucktanksystem (Faktor ca. 3). Die Verifizierung der Entwicklungen ist mittels eines Versuchsmusters im Leistungsbereich von ca. 300 l H2/h = 500 Wel Brennstoffzellenleistung geplant. Eine Skalierung in wesentlich größere Bereiche soll mit dem Versuchsmuster ebenfalls ermöglicht werden. Konkret sollen im Teilvorhaben D-1 die folgenden Arbeitsziele erreicht werden: Erstellung eines Lastenheftes/Technologisches Konzept zur Miniplant-Anlage. Basic-Engineering der Miniplant-Anlage mit erweitertem Verfahrensfließbild und detailliertem R&I Fließbild. Detail-Engineering der Miniplant-Anlage. Aufbau und Montage. Versuchsbetrieb der Anlage mit verschiedenen Parametern.

Teilprojekt D

Das Projekt "Teilprojekt D" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Gaskatel Gesellschaft für Gassysteme durch Katalyse und Elektrochemie mbH durchgeführt. Die Arbeiten im Teilvorhaben der Gaskatel GmbH umfassen die das Abscheiden von Katalysatorschichten auf Metallnetzen, den Aufbau und die Verwendung eines Versuchsstandes zur Testung der Gas- und Flüssigtrennung über die Netze, sowie die Entwicklung und Anwendung einer mathematischen Optimierung. Die Ziele der Arbeiten bei der Gaskatel GmbH sind im Folgenden zusammengestellt: 1. Zelldesign für nicht-wässrige, schlecht leitfähige Elektrolyte mit der Möglichkeit der 3-Elektrodenanordnung und der Anpassung auf hohe Stromdichten, wie sie bei Gasdiffusionselektroden zu erwarten sind. Die Möglichkeit der 2-Kammer Messzelle mit getrennten Anolyten und Katholyten. Beachtung des hydrostatischen Druckes bei fein gewebten Netzelektroden. 2. Anpassung und Testung der Miniatur Wasserstoffreferenzelektrode auf nicht wässrige Elektrolyte. Die Elektrolyten werden im Konsortium definiert und die möglichen Leitsalze und Puffersysteme benannt. Gaskatel kann dann die Referenzelektroden in diesen Fällen anpassen und charakterisieren. 3. Entwicklung einer Doppel-Skelett Elektrode, also mit zwei verschiedenen Porenradien in verschiedenen Schichten. Nach Benennung der möglichen Katalysatoren und Elektrolyte kann Gaskatel an die Beschaffung der Materialien und die Auftragung von Doppel-Skelett-Elektroden, oder auch Zwei-Schicht-Elektroden beginnen

Entwicklung einer Methode zur Aufarbeitung gebrauchter und minderwertiger nativer Fette und Öle zu Treibstoff für Dieselmaschinen

Das Projekt "Entwicklung einer Methode zur Aufarbeitung gebrauchter und minderwertiger nativer Fette und Öle zu Treibstoff für Dieselmaschinen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Geo-Lab Umweltanalytik durchgeführt. Gebrauchte oder minderwertige native Fette und Öle sind eine interessante Energiequelle für Dieselmaschinen, die sich durch eine ausgezeichnete Ökobilanz auszeichnen und nicht in Konkurrenz zu Nahrungs- oder Futtermitteln stehen. Dem Einsatz in Dieselmschinen stehen der i.d.R. hohe Gehalt an Schlackebildnern (Ca, Mg, Na, K, P) und an freien Fettsäuren entgegen. Ziel des Vorhabens ist es, ein Verfahren zu entwickeln, mit dem die o.g. Rohstoffe so aufzuarbeiten sind, dass sie ohne weiteres in Dieselmaschinen eingesetzt werden können. Dazu wurde der Rohstoff einer sauer katalysierten Veresterung mit biogenem Ethanol unterworfen, mit dem die Gehalte sowohl an freien Fettsäuren, als auch an den genannten Schlackebildnern soweit gesenkt werden konnten, dass die Maßgaben der DIN-VN 51 605 erfüllt werden. Abgesehen davon, dass die so gewonnen Treibstoffe aus rein biogenen Rohstoffen bestehen, weisen sie Stockpunkte von teilweise unter -20 Grad Celsius auf.

Teilprojekt 2

Das Projekt "Teilprojekt 2" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Bayreuth, Fakultät für Ingenieurwissenschaften, Lehrstuhl für Werkstoffverfahrenstechnik durchgeführt. Die dringende Notwendigkeit einer nachhaltigen und klimaneutralen Wirtschaft wird von allen verantwortlichen gesellschaftlichen Akteuren in Deutschland anerkannt. Moderne Röntgenspektroskopie-Methoden (XAS) sind herausragend geeignet zur Charakterisierung von Struktur-Funktions-Beziehungen zur Entwicklung neuer Materialien für nachhaltige Schlüsseltechnologien wie solare Kraftstoffe und 'Grüne Chemie' in der industriellen Produktion. Hier wird ein vielseitiger Messaufbau zur Untersuchung von Katalysator-Materialien mittels XAS (XANES, EXAFS) am Strahlrohr KMC-3 des BESSY Synchrotrons (Berlin) ausgebaut, mit dem die Reaktionen unter Betriebsbedingungen 'live' verfolgt werden können (operando-XAS). Im Vordergrund stehen instrumentelle Entwicklungen zur (i) Bereitstellung vielfältiger Reaktionsbedingungen auf einer standardisierten Probenkontroll-Plattform, (ii) Verringerung der Bandbreite der Röntgenstrahlung für hochauflösende XAS im erweiterten Energiebereich (2-14 keV), sowie (iii) Verbesserung der experimentellen Signalqualität durch neue Detektortechnik. Für diverse Katalysatormaterialien wie z.B. amorphe Filme, Moleküle in Lösung und biologische Enzyme von besonderem Interesse für entscheidende Reaktionen - wie Wasserspaltung, Wasserstoff-Gewinnung und Kohlendioxid-Konversion - werden molekulare Strukturen und Redoxzustände auf atomaren Skalen bestimmt und Reaktionsdynamiken während Aktivitäts-, Assemblierungs- und Korrosionsprozessen direkt in der Zeit verfolgt. Besondere Schlagkraft des Operando-XAS Experiments wird durch Kombination von zeit- und energieauflösenden Methoden mit elektrischer, lichtgetriebener oder chemischer Reaktionsauslösung erreicht. Das Projekt (i) schafft einen einzigartigen Messaufbau für die Erforschung von Katalysatoren durch eine multi-disziplinäre Nutzergemeinschaft, (ii) liefert wissenschaftliche Resultate durch grundlegenden Aufklärung von Reaktionsmechanismen und (iii) unterstützt die Entwicklung wichtiger Zukunftstechnologien.

Teilprojekt 1

Das Projekt "Teilprojekt 1" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Freie Universität Berlin, Institut für Experimentalphysik durchgeführt. Die dringende Notwendigkeit einer nachhaltigen und klimaneutralen Wirtschaft wird von allen verantwortlichen gesellschaftlichen Akteuren in Deutschland anerkannt. Moderne Röntgenspektroskopie-Methoden (XAS) sind herausragend geeignet zur Charakterisierung von Struktur-Funktions-Beziehungen zur Entwicklung neuer Materialien für nachhaltige Schlüsseltechnologien wie solare Kraftstoffe und 'Grüne Chemie' in der industriellen Produktion. Hier wird ein vielseitiger Messaufbau zur Untersuchung von Katalysator-Materialien mittels XAS (XANES, EXAFS) am Strahlrohr KMC-3 des BESSY Synchrotrons (Berlin) ausgebaut, mit dem die Reaktionen unter Betriebsbedingungen 'live' verfolgt werden können (operando-XAS). Im Vordergrund stehen instrumentelle Entwicklungen zur (i) Bereitstellung vielfältiger Reaktionsbedingungen auf einer standardisierten Probenkontroll-Plattform, (ii) Verringerung der Bandbreite der Röntgenstrahlung für hochauflösende XAS im erweiterten Energiebereich (2-14 keV), sowie (iii) Verbesserung der experimentellen Signalqualität durch neue Detektortechnik. Für diverse Katalysatormaterialien wie z.B. amorphe Filme, Moleküle in Lösung und biologische Enzyme von besonderem Interesse für entscheidende Reaktionen - wie Wasserspaltung, Wasserstoff-Gewinnung und Kohlendioxid-Konversion - werden molekulare Strukturen und Redoxzustände auf atomaren Skalen bestimmt und Reaktionsdynamiken während Aktivitäts-, Assemblierungs- und Korrosionsprozessen direkt in der Zeit verfolgt. Besondere Schlagkraft des Operando-XAS Experiments wird durch Kombination von zeit- und energieauflösenden Methoden mit elektrischer, lichtgetriebener oder chemischer Reaktionsauslösung erreicht. Das Projekt (i) schafft einen einzigartigen Messaufbau für die Erforschung von Katalysatoren durch eine multi-disziplinäre Nutzergemeinschaft, (ii) liefert wissenschaftliche Resultate durch grundlegenden Aufklärung von Reaktionsmechanismen und (iii) unterstützt die Entwicklung wichtiger Zukunftstechnologien.

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