Das Projekt "Die Entsorgungssituation hausmuellaehnlicher, mit Hausmuell entsorgbarer Abfaelle und Sonderabfallkleinmengen aus dem gewerblichen Bereich eines Landkreises" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von CUTEC-Institut GmbH durchgeführt.
Das Projekt "Teilprojekt 6-2.2: Erarbeitung eines flexiblen Prozessflussdiagrammes aus erneuerbaren Energien" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Zentrum für BrennstoffzellenTechnik GmbH durchgeführt. Die Projektentwicklung in CF06-2 hat die Erstellung eines Konzeptes für das Funktionsmuster einer Anlage für die industrielle Erzeugung von grünem Ammoniak an einem Standort in der Region zum Ziel. Das Funktionsmuster soll einen autarken Betrieb unter Berücksichtigung deutscher Besonderheiten im Strommarkt durch eine Eigenversorgung mit elektrischer Energie unter Vermeidung von Stromsteuer und EEG-Umlage realisieren. Die Anlage wird für eine direkte Kopplung an ein neu erbautes hocheffizientes Windfeld oder kombiniertes Wind- und Solarfeld erarbeitet. - Demonstration der Zyklen- und Teillastfähigkeit - Demonstration eines wirtschaftlichen Betriebs der Anlage mit Kapazitäten von ca. 450.000 kg Wasserstoff/a und 2.500 t/a Ammoniak - kontinuierliche Belieferung der Kunden mit grünem Ammoniak Des Weiteren soll die Anlage ein Erlernen im Umgang mit kleinen Mengen von Ammoniak ermöglichen. Erstmals wird außerdem ein komplettes Genehmigungsverfahren für eine Anlage zur dezentralen Erzeugung von grünem Ammoniak durchlaufen.
Das Projekt "Vakuumfaserform - Entwicklung einer neuartigen Herstellungs- und Verarbeitungstechnologie für dreidimensional geformte Naturfaserbauteile aus pflanzlichen Sekundär- und Reststoffen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Dresden, Bereich Ingenieurwissenschaften, Institut für Naturstofftechnik, Professur für Holztechnik und Faserwerkstofftechnik durchgeführt. Typisches Rohstoffmaterial für Freiform-Faserformteile sind Zellstoff und Holzstoff, also aus forstwirtschaftlichen Beständen gewonnene Naturfasern. Die in diesem Vorhaben thematisierte Verarbeitungsart, welche auf dem patentierten Vakuumtrocknungsverfahren basiert, eignet sich theoretisch ebenfalls um Sekundärrohstoffe (Altpapier, Papierproduktionsabschnitte) und Faserreststoffe (Zwangsanfallstoffe bspw. aus diversen Pflanzenteilen und pflanzlichen Verarbeitungsreststoffen) zu verarbeiten. So können Pflanzenreste einer wertschöpfenden und ressourcenschonenden Verarbeitung unterzogen werden:
Durch das Forschungsvorhaben wird eine Technologie erarbeitet, durch die diese in kleinen Mengen und saisonal vorkommenden Ressourcen ökonomisch zielführend und stofflich verarbeitet werden können. Forderungen des Kreislaufwirtschaft- und Abfallgesetzes kann so entsprochen werden. Das Vorhaben erschließt neue Einsatzgebiete für bio-basierte Materialien und zeigt Perspektiven für neue Produkte aus biologisch abbaubaren Materialien auf.
Primär- und Sekundärrohstoffe werden über ein Screening des Marktes erarbeitet, in Materialuntersuchungen und-analysen werden deren Eignung für die Herstellung von flächigen Faser- und Reststoffhalbzeugen untersucht. Gemeinsam mit potenziellen Anwendern aus der Industrie und Wissensträgern zum Thema nachhaltiger Materialverarbeitung und -anwendung werden Demonstratoren ausgewählt und umgesetzt. Die Erstellung eines Eigenschaftskatalogs für die ausgewählten Materialien wird angestrebt, abschließende Bauteil- und Verfahrenscharakterisierung hinsichtlich der Eignung für die identifizierten Anwendungsgebiete sind geplant.
Das Projekt "KMU-innovativ-22: BIOISOCIT - Biobasierte Herstellung von Isocitronensäure als chirale Plattformchemikalie für neue Life Science Produkte" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Institut für Nichtklassische Chemie e.V. an der Universität Leipzig durchgeführt. Ziel des Projektes ist die Entwicklung eines wirtschaftlichen Bioverfahrens zur Herstellung der natürlichen (2R, 3S)-Isocitronensäure (ICS) im technischen Maßstab. Es entspricht dem Schwerpunkt 'Nachwachsende Rohstoffe industriell nutzen' der nationalen Forschungsstrategie BioÖkonomie 2030. ICS ist ein Naturstoff, der in jeder lebenden Zelle vorkommt. Bisher gibt es kein praktikables Verfahren für eine wirtschaftliche Isolierung oder Synthese von ICS. Für ISC wurden zahlreiche Anwendungen gefunden, die jedoch mangels Verfügbarkeit von ICS bisher nicht realisiert werden konnten. Dieses Hindernis wollen die Projektpartner durch einen ganzheitlichen Ansatz beseitigen. ICS kann als optimales Stabilisierungsmittel sowohl für Blutproben (Diagnostik) als auch für Blutkonserven (Therapie) verwendet werden. Weitere Nutzungsbereiche erschließen sich durch die zellschützende Wirkung von ICS mit der Folge erhöhter Stresstoleranz und Vitalität. So sind Anwendungen in 'life-style' Produkten (Nahrungsergänzung, Kosmetik, 'anti-aging') aussichtsreich. Zudem kann ICS als chirale Plattformchemikalie für die Synthese von naturstoffähnlichen Wirkstoffen dienen. Bisher ist ICS nur mit hohem Aufwand in kleinen Mengen herstellbar. Ein Zugang zur stereochemisch reinen Form ist die pflanzliche Extraktion, wobei 250 kg Blattmaterial allerdings nur ca. 15 g ICS ergeben. Chemisch-synthetische Zugänge resultieren nur in Isomeren-Mischungen. Mikrobiologische Ansätze ermöglichen die Herstellung von ICS im Gemisch mit weiteren Carbonsäuren. Hier ist allerdings der ICS-Anteil gering und eine wirtschaftliche Abtrennung nicht möglich. Dem Projektpartner UFZ gelang es bereits, den ICS-Anteil durch Zugabe von Inhibitoren auf knapp 75 Prozent zu steigern. CB fand einen Zugang zu ICS durch stereoselektive Reduktion eines Naturstoffs mit Bäckerhefe. Erste Ansätze für eine selektive Isolierung von ICS wurden durch Kombination von Adsorption/Desorption und Derivatisierung von den Partnern INC und UFZ entwickelt.
Das Projekt "KMU-innovativ-22: BIOISOCIT - Biobasierte Herstellung von Isocitronensäure als chirale Plattformchemikalie für neue Life Science Produkte" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von ChiroBlock GmbH durchgeführt. Ziel des Projektes ist die Entwicklung eines wirtschaftlichen Bioverfahrens zur Herstellung der natürlichen (2R, 3S)-Isocitronensäure (ICS) im technischen Maßstab. Es entspricht dem Schwerpunkt 'Nachwachsende Rohstoffe industriell nutzen' der nationalen Forschungsstrategie BioÖkonomie 2030. ICS ist ein Naturstoff, der in jeder lebenden Zelle vorkommt. Bisher gibt es kein praktikables Verfahren für eine wirtschaftliche Isolierung oder Synthese von ICS. Für ISC wurden zahlreiche Anwendungen gefunden, die jedoch mangels Verfügbarkeit von ICS bisher nicht realisiert werden konnten. Dieses Hindernis wollen die Projektpartner durch einen ganzheitlichen Ansatz beseitigen. ICS kann als optimales Stabilisierungsmittel sowohl für Blutproben (Diagnostik) als auch für Blutkonserven (Therapie) verwendet werden. Weitere Nutzungsbereiche erschließen sich durch die zellschützende Wirkung von ICS mit der Folge erhöhter Stresstoleranz und Vitalität. So sind Anwendungen in 'life-style' Produkten (Nahrungsergänzung, Kosmetik, 'anti-aging') aussichtsreich. Zudem kann ICS als chirale Plattformchemikalie für die Synthese von naturstoffähnlichen Wirkstoffen dienen. Bisher ist ICS nur mit hohem Aufwand in kleinen Mengen herstellbar. Ein Zugang zur stereochemisch reinen Form ist die pflanzliche Extraktion, wobei 250 kg Blattmaterial allerdings nur ca. 15 g ICS ergeben. Chemisch-synthetische Zugänge resultieren nur in Isomeren-Mischungen. Mikrobiologische Ansätze ermöglichen die Herstellung von ICS im Gemisch mit weiteren Carbonsäuren. Hier ist allerdings der ICS-Anteil gering und eine wirtschaftliche Abtrennung nicht möglich. Dem Projektpartner UFZ gelang es bereits, den ICS-Anteil durch Zugabe von Inhibitoren auf knapp 75 Prozent zu steigern. CB fand einen Zugang zu ICS durch stereoselektive Reduktion eines Naturstoffs mit Bäckerhefe. Erste Ansätze für eine selektive Isolierung von ICS wurden durch Kombination von Adsorption/Desorption und Derivatisierung von den Partnern INC und UFZ entwickelt.
Das Projekt "Charakterisierung der mit Natriumpyrophosphat löslichen organischen Bodensusbstanz mittels FT-IR" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Leibniz-Zentrum für Agrarlandschaftsforschung (ZALF) e.V., Institut für Bodenlandschaftsforschung durchgeführt. Zusammensetzung und Menge der organischen Bodensubstanz (OBS) werden durch die Landnutzungsform beeinflußt. Die OBS läßt sich nach ihrer Abbaubarkeit und nach ihrer Löslichkeit in verschiedene Pools einteilen. So kann die wasserlösliche organische Bodensubstanz (DOM) als Maßzahl für die abbaubare OBS herangezogen werden. Mit Natriumpyrophosphat-Lösung als Extraktionsmittel läßt sich ein weit größerer Anteil der OBS erfassen, da der stabilisierende Bindungsfaktor zwischen OBS und Bodenmineralen entfernt wird. Extrahiert man zuerst mit Wasser und anschließend mit Natriumpyrophosphat-Lösung, erhält man im letzten Schritt den schwer abbaubaren OBS-Anteil. Über die funktionelle Zusammensetzung der organischen Substanz dieser Pools und deren Abhängigkeit von Landnutzungsformen ist relativ wenig bekannt. Ziel der geplanten Untersuchung ist es, den Pool der löslichen abbaubaren und schwer abbaubaren OBS zu quantifizieren und deren funktionelle Zusammensetzung mittels FT-IR Spektroskopie zu erfassen. Die so gewonnenen Daten sollen der Validierung von Soil Organic Matter Turnover modellen (z.B. Roth 23.6) dienen und die im Modell berechneten Pools um einen qualitativen Term ergänzen. In Zusammenarbeit mit anderen Arbeitsgruppen sollen im DFG-Schwerpunktprogramm 1090: ;Böden als Quelle und Senke für CO2 die Pools der löslichen abbaubaren und schwer schwer löslichen, schwer abbaubaren organischen Bodensubstanz (OBS) quantifiziert, die funktionelle Zusammensetzung dieser Pools mittels FT-IR Spektroskopie erfasst und Abbaubarkeit der erhaltenen Extrakte überprüft werden, um Mechanismen, die zur Stabilisierung der OBS führen, aufzuklären.
Das Projekt "Teilprojekt E" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Südzucker AG durchgeführt. In Phase 2 sollen die in Phase 1 entwickelten Bioprozesskonzepte optimiert werden, sodass das CO2 aus den Bioethanolanlagen der CropEnergies AG auch im größeren Maßstab als Grundstoff für die Synthese von Bausteinen für sog. Biopolymere, genutzt werden kann. Die benötigte Energie wird in Form von Wasserstoff, elektrischem Strom oder Licht bereitgestellt. Das 1. Jahr von Phase 2 (Phase 2A) soll als zusätzlicher Forschungszeitraum dienen und die Entwicklung der Bioprozesskonzepte aus Phase 1 vorantreiben. Die 6 parallelen Handlungsstränge werden dann nach Phase 2A reduziert, sodass im 2. und 3. Jahr (Phase 2B) maximal 2 Prozesskonzepte weiterverfolgt werden. Innerhalb des H2-getriebenen Konzepts soll das 2-Organismen-Konzept (basierend auf A.woodii und S.cerevisae) durch die Südzucker AG prozesstechnisch (Fermentationsprozess Succinatproduktion) optimiert werden. Sie wird hierbei von der BRAIN AG unterstützt. Hierfür ist es notwendig die maximalen Substrataufnahme-, Produktbildungs- und Produktausscheideraten der mikrobiologischen Systeme anhand optimierter Analyseverfahren zu ermitteln und ggf. mit prozesstechnischen Betriebsweisen, unterschiedlichen Fermentationstechnologien und gentechnischen Methoden zu verbessern, um einen robusten, skalierbaren Succinatprozess zu etablieren. Erweist sich das 2-Organismen-Konzept am Ende von Phase 2A hinsichtlich Skalierbarkeit und Effizienz als ungeeignet, wird der Schwerpunkt in Phase 2B auf die Etablierung eines 1-Organismen-Konzepts (direkte Verstoffwechselung CO2 in Succinat) verlegt. Sobald die vielversprechendsten Konzepte feststehen, werden die Arbeiten für die Produktaufarbeitung (DSP) beginnen. Die Herstellung von Kleinmengen soll möglich sein, um die Anwendung für Biokunst- und Bioverbundwerkstoffe zu bewerten. Für die Ausarbeitung eines Verfahrenskonzepts für eine Anlage im Technikumsmaßstab soll im fortgeschrittenen Projektverlauf ein Engineering-Partner beauftragt werden.
Das Projekt "Digital Packaging Solutions (DPS)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Packex GmbH durchgeführt. Die PackEx GmbH ist ein 100%iges Tochterunternehmen der August Faller GmbH & Co. KG, einer mittelständigen Unternehmensgruppe, die an vier Standorten in Deutschland und zwei weiteren Standorten in Dänemark und Polen Faltschachteln, Beipackzettel und Etiketten für pharmazeutische Produkte herstellt.
Gegenwärtig zum Einsatz kommende Fertigungstechnologien bei der Herstellung von Faltschachteln sind aufgrund des hohen Einrichtungsaufwands der Maschinen mit langen Lieferzeiten und hohen Fixkosten verbunden. Sie sind ungeeignet für die zunehmend von den Kunden nachgefragte Verarbeitung kleiner Mengen und führen zu Überproduktionen und einem hohen Abfallanfall.
Ziel des Vorhabens ist die Errichtung einer Anlage zur vollumfänglich digitalisierten Kleinserienfertigung von Faltschachteln am Produktionsstandort in Worms. Bestellungen sollen rein digital über eine webbasierte Softwarelösung des Unternehmens erfolgen. In automatisierten Auftragsverarbeitungsprozessen werden die Aufträge zusammengefasst, gemeinsam auf Sammelbögen gedruckt und gestanzt. Für den Druck werden das Offsetdruckverfahren und das im Faltschachteldruck noch nicht weit verbreitete Digitaldruckverfahren eingesetzt - mit jeweils erstmaliger marktreifer Anwendung des 7-Farbdruck-Systems. Das Schneiden und Rillen der Kartonbögen erfolgt mit Hilfe von Lasertechnologie. Daneben kommt eine innovative Weiterentwicklung des konventionellen Stanzens, die größenvariable Stanzformen ermöglicht, zum Einsatz. Auch der Klebeprozess und die Qualitätskontrolle via High-Speed-Kamerasystem werden digital gesteuert. Für den Versand der Kleinmengen werden auftrags-individuell passende Umkartons hergestellt, sodass eine Auslieferung per Paketdienst - anstelle der sonst üblichen Lieferung per Spedition auf Europaletten - möglich ist.
Durch die zusammengefasste Verarbeitung verschiedener Kundenaufträge und den Einsatz der innovativen Fertigungstechnologien lassen sich kleine Auflagen von Faltschachteln erheblich ressourceneffizienter als mit herkömmlichen Verfahren produzieren. So kann der Rohmaterialeinsatz im Durchschnitt um rund 87 Prozent gesenkt werden. Bei voller Auslastung der geförderten Produktionskapazität von jährlich 25 Mio. Faltschachteln ergeben sich dadurch CO2-Einsparungen in Höhe von 465 Tonnen. Gleichzeitig führt der flexible Fertigungsprozess zur Vermeidung von Überproduktionen und zu ca. 500 Tonnen weniger Abfall im Jahr.
Das Projekt "Teilprojekt 2" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Berlin, Institut für Technischen Umweltschutz, Fachgebiet Wasserreinhaltung durchgeführt. Chrom (Cr) liegt in der wässrigen Phase als Cr(III) in kolloidaler oder suspendierter Form und gelöst als Cr(VI) vor. Cr(VI) wirkt auf den menschlichen Organismus kanzerogen. Studien zeigen, dass die Belastung von Grundwässern mit Cr(VI) ein flächendeckendes Problem in Deutschland und Weltweit darstellt. Die sich aus der beschriebenen Problematik ergebende Zielsetzung dieses Projektes ist die Produktentwicklung eines effizienten und kostengünstigen Filtermateriales zur selektiven Entfernung von Cr(ges) und Cr(VI), das Vorteile gegenüber den bestehenden Verfahren bietet. Dieses Material soll selektiv wirken, keine vorherigen Aufbereitungsschritte benötigen, das absorbierte Chromat nachhaltig immobilisieren und somit aus dem Wasserkreislauf entziehen und kompatibel mit der Entfernung von anderen Schadstoffen sein. Das entwickelte Filtermaterial soll im Laufe des Projektes an real mit Cr(VI) belasteten Grundwasserstandorten und industriellen Abwässern getestet werden. Die TU Berlin ist in vielen Arbeitspaketen von AquaChromSorb involviert. Im Labor werden neue Produkte in kleinen Mengen entwickelt und umfangreichen Tests unterzogen. Die Optimierung der Materialien erfolgt iterativ in Abhängigkeit der Versuchsergebnisse. Zusätzlich werden Kleinfiltertests mit künstlichen und realen Wässern durchgeführt. Vor der Produktion größerer Chargen für den Einsatz in Pilotfiltern wird das neu entwickelte Filtermaterial umfangreich mineralogisch und petrologisch charakterisiert. Die Pilotversuche werden zudem durch parallele Laborversuche begleitet. Die Ergebnisse werden mit Modellansätzen ergänzt bzw. verglichen. Schließlich wird die Machbarkeit und Effizienz bewertet. Begleitet werden die Untersuchungen durch Diskussionen, Vorträge und Veröffentlichungen.
Das Projekt "Teilprojekt 2" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von PlasmaTreat GmbH durchgeführt. Die Plasmabehandlung zur Hygienisierung bzw. zum Schutze von Saatgut ist eine potentiell interessante und neuartige Alternative zur herkömmlichen Beizmethode. Die Plasmabehandlung (Niederdruckplasma) wird bereits in der Medizin erfolgreich zur Sterilisierung von temperaturempfindlichen Materialien, wie zum Beispiel der Sterilisation von Endoskopen, eingesetzt. Die Röber Institut GmbH und die Plasmatreat GmbH wollen in einem gemeinsamen Projekt eine Saatgutbehandlungsanlage entwickeln, welche ohne Chemie, nur mittels erzeugten Plasmas, arbeitet. Ziel des Projektes ist es, eine Plasmabehandlungsanlage zur Befreiung des Saatgutes vor pathogenen Befall zu entwickeln, welche das Saatgut ohne den Einsatz von Chemie hygienisiert und entkeimt und somit deutliche Vorteile für den Anwender, den Verbraucher und die Umwelt bieten soll. Das Vorhaben der Hygienisierung von Saatgut soll in drei Schritten erfolgen. Zunächst soll ein Labormuster für Kleinmengen zu behandelnden Saatgutes aufgebaut und untersucht werden. An diesem können grundlegende Parameter variiert und getestet werden. Die Skalierbarkeit wird anschließend an einem Funktionsmuster für mittlere Mengen unterschiedlichen Saatguts untersucht. In einem letzten Schritt wird ein Demonstrator aufgebaut, der auch zur Erzeugung von plasmabehandeltem Saatgut für die anschließenden Feldversuche als Praxisnachweis genutzt wird. Darüber hinaus soll getestet werden, ob die Plasmabehandlung als Vorbehandlung von Saatgut mit anschließender chemischer Behandlung wesentliche Vorteile zur reinen Plasmabehandlung oder zur reinen chemischen Behandlung bietet. Schwerpunkt der Arbeiten von Plasmatreat im Rahmen des Projektes wird in der Auswahl geeigneter Plasmaquellen, deren Optimierung bzgl. Geometrie und Prozessgasen liegen, um die bestmögliche Reduktion der Pathogene bei kurzer Einwirkzeit zu erreichen und große homogene Behandlungsflächen zu ermöglichen. Begleitend werden mikrobiologische Untersuchungen durchgeführt.
