Zum Projekttyp gehören die industrielle Herstellung von Nahrungs- und Futtermitteln und deren Halbfertigprodukten sowie z. T. die Verarbeitung von Tierkörperbestandteilen nach der Schlachtung (z. B. Fettschmelzen), außerdem Tierschlachtanlagen. Die Erzeugung von Non-Food-Produkten wie Tiermehl, Leder, Seife usw. aus tierischen Rohstoffen ist bei den diesbezüglichen Projekttypen der Gruppe 13 mit einbezogen. Zur Tierkörper- und Abfallbeseitigung über Verbrennungsverfahren, Biogaserzeugung, Kompostierung oder Abfalldeponierung s. zutreffende Projekttypen. Die Nahrungsmittelproduktion kann in die Bereiche Fleisch(-produkte), Fisch, Obst und Gemüse, pflanzliche Öle und Fette, Molkereiprodukte, Getreidemühlenprodukte, Stärke, Tierfutter, Brot, Konditoreiwaren, Zucker, Kaffee, Hefe, Mälzen, Brauwirtschaft, Destillation, Wein, Softdrinks und Zitronensäure gegliedert werden (UBA 2005: xvi ff.). Zur Vielfalt der Verfahrensprozesse bei der Nahrungsmittelherstellung gehören Materialannahme, Vorbereitung, Sortieren, Schälen, Waschen, Auftauen, Zerkleinern, Mischen, Formen, Homogenisieren, Extraktion, Deionisation, Zentrifugieren, Filtrieren, Kristallisation, Neutralisation freier Fettsäuren, Bleichen, Desodorieren, Entfärben, Destillation, Alkalisieren, Fermentation, Koagulation, Keimung, Einsalzen, Räuchern, Härten, Sulfitieren, Carbonatation, Versetzen mit Kohlensäure, Beschichten/Einkapseln, Wärmebehandlung, Schmelzen, Blanchieren, Garen, Backen, Rösten, Braten/Frittieren, Pasteurisieren/Sterilisieren, Verdampfung, Trocknung, Dehydration, Kühlen, Kältestabilisation, Gefriertrocknen, Gasspülen, Reinigung/Desinfektion, Vakuumerzeugung, Verpackung, Auslieferung u. a. In Schlachthäusern gehören Ladevorgang, Fahrzeugreinigung, Schlachtung, Ausbluten, Häuten, Brühen, Haar- und Klauenentfernung, Sengen, Zurichten, Zerlegung, Reinigung und Kühlung zum Verfahrensablauf. Zu den möglichen anlagebedingten Vorhabensbestandteilen zählen z. B.: a) Infrastruktur zur Belieferung, Lagerflächen und -behälter, innerbetriebliche Transportsysteme, b) die Energieversorgungseinheit, Anlagen zur Bereitstellung von benötigtem Wasser, c) Anlagen zur Rohstoffvorbehandlung, d) die Produktionsanlagen und -gebäude, Prozessleitsysteme, e) Einrichtungen zur Konditionierung, Konfektionierung, Verpackung, Verladung, f) die Aufbereitungs- und Reinigungsanlagen für Abwässer, Abgase, feste Rückstände sowie deren Lagerungs- und Transportsysteme, g) Verwaltungs-, Versorgungsgebäude, Abstellflächen, Parkplätze, Unterhaltungswege, Zäune. Zu den möglichen baubedingten Vorhabensbestandteilen zählen u. a. Baustelle bzw. Baufeld, Materiallagerplätze, Erdentnahmestellen, Bodendeponien, Maschinenabstellplätze, Baumaschinen und Baubetrieb, Baustellenverkehr und Baustellenbeleuchtung. Der Betrieb der Anlagen umfasst v. a. die Produktionsprozesse sowie innerbetriebliche und Zulieferverkehre. Hiermit sind insbesondere stoffliche Emissionen (Nähr- und Schadstoffe über Luft- oder Wasserpfad (Abwasser)) verbunden, außerdem treten akustische und optische Störwirkungen sowie ggf. Barriere- oder Fallenwirkungen / Individuenverluste auf. Mit dem Bau und Betrieb einer Produktionsanlage kann zudem der Neu- oder Ausbau von Zufahrtsstraßen oder die Neuordnung des öffentlichen Straßennetzes einhergehen, um die hohe Anzahl an Lkw-Transporten von Futtermitteln, Tieren, tierischen Erzeugnissen etc. zu bewältigen (vgl. entsprechende Projekttypen zur Verkehrsinfrastruktur).
Das Projekt "Wechselwirkungen von Spurenmetallen mit gelösten organischen Stoffen und Kolloiden in den Mündungsgebieten des Amazonas und des Rio Pará und der zugehörigen Flussfahnen als Schlüsselprozesse für den Spurenmetallfluss in den Atlantik" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Deutsche Forschungsgemeinschaft durchgeführt. Die Flusssysteme Amazonas und Rio Pará tragen das größte Volumen an Süßwasser in den Ozean ein und bilden eine wichtige Schnittstelle für den Eintrag von Spurenmetallen und gelösten organischen Stoffen (DOM) vom Land in den Ozean. Neben der Bedeutung des Amazonas für den globalen Spurenmetallhaushalt des Ozeans hat sein Mikronährstoff-Eintrag auch einen großen Einfluss auf die biologische Produktivität der Küsten- und Schelfregion und darüber hinaus. Das Hauptziel des vorgeschlagenen Projekts ist es, die Rolle der chemischen Speziation und der physiko-chemischen Größenfraktionierung von Spurenmetallen im Mischungskontinuum dieser Flüsse zum Atlantik zu verstehen. Wir werden die Wechselwirkungen von Spurenmetallen mit DOM und Kolloiden in der Wassersäule und den Oberflächensedimenten der Amazonas- und Pará-Mündung und der damit verbundenen Mischungsfahne sowie des Mangrovengürtels mit Grundwassereintrag südöstlich des Rio Pará untersuchen. Basierend auf Proben, die während der Forschungsfahrt M147 in der Hochwasserperiode 2018 genommen wurden, und vorläufigen Daten, die in unserem Labor erzeugt wurden, werden wir Veränderungen der Spurenmetallverteilungen und -speziationen in der Amazonas-Region entlang der Salzgradienten untersuchen. Um zu beurteilen, was die chemische und physikalische Speziation und den Transport von Spurenmetallen im Ästuar und in der Abflussfahne kontrolliert, werden wir uns auf drei verschiedene Prozesse konzentrieren: • Größenfraktionierung, Sorption und Entfernung von Spurenmetallen: Sorption von Spurenmetallen an Flusspartikeln und Ausfällung durch Koagulation von Kolloiden und Größenfraktionierung; wie verändert sich die Assoziation von Spurenmetallen mit verschiedenen löslichen, kolloidalen und partikulären Fraktionen entlang des Salzgehaltsgradienten?• Lösungskomplexierung: Bildung von löslichen metall-organischen Komplexen; wie verstärkt dieser Prozess den Metalltransport durch Konkurrenz mit Sorption an Kolloiden und Ausfällung? • Akkumulation von Spurenmetallen in Sedimenten: wie wirken die Sedimente als Senke und Quelle von Spurenmetallen, und können Oberflächensediment und Porenwasser zu den Spurenmetallflüssen in der Region beitragen? Zusätzlich zu den voltammetrischen und ICP-MS-Analysen der M147-Proben werden wir eine systematische Untersuchung des Mischungsverhaltens verschiedener Elementgruppen (konservativ, partikel-reaktiv und organisch-komplexiert) durchführen, indem wir Labor-Mischungsexperimente mit Meer- und Flusswasser-Endgliedern durchführen, die während der anstehenden Fahrt M174 im Amazonasgebiet genommen werden. Damit erwarten wir, ein ganzheitliches Bild der komplexen Prozesse der Spurenmetall-Biogeochemie und der Elementflüsse in diesem größten Mündungssystem der Welt zu erhalten. Dieses Wissen wird auch wichtig sein, um mögliche Auswirkungen in diesem Gebiet aufgrund der anhaltenden anthropogenen Einflüsse in dieser Region und der sich ändernden klimatischen Bedingungen vorherzusehen.
Das Projekt "Teilprojekt 2 (Deutsch-Israelische Wassertechnologie-Kooperation)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM), Abteilung 4 Material und Umwelt durchgeführt. Das vorgeschlagene Forschungsprojekt wird Wissenslücken über den Nachweis, die Quantifizierung und die Entfernung von Per- und polyfluorierte Alkylsubstanzen (PFAS), insbesondere in Bezug auf kurz- (C4-C7) und ultrakurzkettige (C1-C3) PFAS, in kontaminiertem Grundwasser schließen. Da PFAS in großem Umfang in einer Vielzahl von Produkten verwendet wurde, sind sie im Grundwasser in der Nähe vieler industrieller und militärischer Anlagen in Deutschland und Israel zu finden. Darüber hinaus führten die neuen Vorschriften und Beschränkungen für die Verwendung von langkettigen PFAS zu einer vermehrten Produktion kurzkettiger Alternativen. Daher werden wir Methoden zur Detektion, Quantifizierung und Entfernung von kurz- und ultrakurzkettigen PFAS entwickeln und optimieren. Dafür werden Passivsammler entwickelt, die das zeitliche Profil von PFAS-Spezies im Grundwasser erfassen und überwachen können. Damit können PFAS-Kontaminationen in deutschem und israelischem Grundwasser in Kombination mit modernen neuartigen Analysetechniken analysiert werden. Darüber hinaus wird kontaminiertes Grundwasser in einem zweistufigen Verfahren behandelt, welches darauf ausgelegt ist, die relativ niedrigen PFAS-Konzentrationen im Grundwasser durch neuartige Membranverfahren, CCRO (Umkehrosmose im Batchbetrieb mit geschlossenem Kreislauf) und MMCM (Verbund-Nanofiltrationsmembranen), zu konzentrieren. Anschließend werden die Konzentrate, die höhere Konzentrationen an PFAS enthalten, mittels Koagulation behandelt und das verbleibende PFAS an neuartigen kohlenstoffhaltigen Nanomaterialien adsorbiert. Die gesamte Projektbeschreibung von allen Partnern ist in englischer Sprache und wurde dem Antrag angehängt.
Das Projekt "Chemie in Nanometerpartikeln: Einzigartige Brutstätte für Oligomere?" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Deutsche Forschungsgemeinschaft durchgeführt. Die Bildung neuer Partikel und ihr anschließendes Wachstum in der Troposphäre sind wichtige Prozesse, die die Zusammensetzung der Atmosphäre und den globalen Klimawandel beeinflussen. Nach der Entstehung der Nanopartikel durch Keimbildung wird ihr Wachstum von organischen Molekülen bestimmt. Zurzeit wird die Bildung der extrem geringflüchtigen Verbindungen, die für das Wachstum von Nanopartikeln benötigt werden, ausschließlich auf Basis von Gasphasenchemie diskutiert. Die Partikelembryonen selbst bieten jedoch eine einzigartige nanoskalige Umgebung, die chemische Reaktionen innerhalb der neu gebildeten kondensierten Phase beeinflussen können. Eine physikalisch-chemische Besonderheit von Nanometerpartikeln ist der zunehmende Innendruck (Laplace pressure). Da bindungsbildende chemische Reaktionen (z. B. Oligomerisierung) bei höheren Drücken begünstigt werden, gewinnen solche Reaktionen in kleinen Partikeln an Bedeutung. Daher könnten Partikelgrößen-abhängige chemische Reaktionen eine entscheidende Rolle im Lebenszyklus von atmosphärischen Aerosolen spielen, indem sie die Lücke zwischen der anfänglichen Bildung von Partikelembryonen und ihrem Wachstum in Größen schließen, in denen ihre Überlebenswahrscheinlichkeit größer wird und sie schließlich als Wolkenkondensationskeime dienen können. Obwohl motiviert durch atmosphärenchemische Fragestellungen, kann das erarbeitete Wissen über größenabhängige chemische Reaktionen auch zu einem besseren Verständnis von Gleichgewichtsreaktionen in organischen Nanoreaktoren führen sowie - in einem sehr allgemeinen Sinn - ebenfalls Beiträge zum Verständnis der Entstehung des Lebens liefern.
Das Projekt "Untersuchungen zu den Mechanismen der Flockungsfiltration bei der Anwendung makromolekularer Filterhilfsmittel" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität zu Karlsruhe (TH), Engler-Bunte-Institut, Bereich Wasserchemie und DVGW-Forschungsstelle durchgeführt. Aufklaerung der Beeinflussung von Transport- und Haftvorgaengen beim Zusatz polymerer Filterhilfsmittel. Optimierung derartiger Zusaetze zur Truebstoffentfernung mit Hilfe der Flockungsfiltration.
Das Projekt "Erzeugung ultrafeiner hochtemperaturfester Aerosole durch Kondensation" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Clausthal, Institut für Mechanische Verfahrenstechnik und Umweltverfahrenstechnik durchgeführt. Ultrafeine Partikel haben in den letzten Jahren zunehmend an Bedeutung gewonnen. Diese sogenannten Nanopartikel sind vielfaeltig anwendbar, wie z.B. als Ausgangsmaterialien fuer hochfeste Werkstoffe, in Gassensoren, als Katalysatoren, in Arzneimitteln und in Testaerosolen fuer die Heissgasentstaubung. Es wurde eine Anlage zur Nanopartikelerzeugung durch Laserverdampfung entwickelt. Zur Herstellung wird Aluminiumoxidkeramik, Graphit, Kupfer oder Aluminium mit einem C02-Laser verdampft. Aus der Kondensation entstehen kugelfoermige Primaerpartikel in einem Groessenbereich zwischen 10 und 500 Nanometern. Nach der Erstarrung koennen die Partikel durch Agglomeration unregelmassig geformte Ketten oder Flocken bilden. Deshalb wird das Aerosol so weit verduennt, dass Kollisionen der Partikel unwahrscheinlich werden und damit die Agglomerationswahrscheinlichkeit stark reduziert wird. Das zu verdampfende Material, in Form eines runden Targets, ist unter einen Drehteller montiert, der in Rotation versetzt und gleichzeitig horizontal verschoben wird. Der Laserstrahl wird von unten auf das Target fokussiert und hinterlasst durch die Targetbewegung eine spiralfoermige Bahn auf der Materialoberflaeche. Das Material verdampft lokal im Laserfokus. Der Dampf wird durch radial zustroemendes Argon in einen Sinterkegel unterhalb des Targets transportiert, wo in der heissen Zone die Kondensation und Koagulation stattfindet. In diesem Bereich bleiben die Partikel durch Absorption der Laserstrahlung fluessig, unterhalb der heissen Zone erstarren sie. Durch die Volumenaufweitung des Kegels nach unten und das seitliche Zustroemen von Argon nimmt die Partikelkonzentration von oben nach unten stark ab. Die Partikel werden auf einer Filtermembran abgeschieden und mit einem Rasterelektronenmikroskop auf Groesse, Form und Agglomerationsgrad untersucht. Neben dem Ziel der Nanopartikelerzeugung werden die zugrundeliegenden Prozesse Verdampfung, Kondensation und Koagulation sowohl experimentell als auch theoretisch detailliert untersucht.
Das Projekt "Nanostrukturen für Hochleistungssolarzellen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Australian National University, Centre for Sustainable Energy Systems durchgeführt. Die Energieumwandlung aus photovoltaischen Zellen ist eine seit vielen Jahrzehnten bekannte und hoch entwickelte Technologie. Für eine nachhaltige Energiegewinnung ist es allerdings notwendig Solarzellen kostengünstiger zu produzieren um mit fossilen Brennstoffen konkurrieren zu können. Die bei weitem am weitesten verbreitete und höchsten entwickelte Technologie basiert auf der Verwendung von Siliziumwafern. Diese Technologie ist aber aufgrund des hohen Preises von hochreinem Silizium sehr teuer. Anstatt der Verwendung relativ dicker Siliziumwafer können die Materialkosten mit Hilfe von Dünnschichttechnologien, oder Solarzellen der 'zweiten Generation' reduziert werden. Die Effizienz von Solarzellen kann durch Technologien der so genannten 'dritten Generation' signifikant verbessert werden. Sowohl für Solarzellen der zweiten bzw. der dritten Generation können höhere Absorption aus dem Sonnenlicht zu höheren Effizienzen führen. Plasmonische und photonische Effekte sind viel versprechende Methoden um höhere Effizienzen zu erzielen. Ziel dieses Forschungsvorhabens ist es plasmonische Strukturen mittels des physikalisch-chemischen Prozesses 'Substrat Induzierte Koagulation' (engl. Substrate Induced Coagulation - SIC) herzustellen. Bis zum heutigen Tag behandelte kein Forschungsprojekt, diese physikalisch-chemische Methode. Substrat Induziere Koagulation hat ein herausragendes Potential Strukturen einerseits billiger und andererseits unter Wahrung der ursprünglichen Form, oder durch die Möglichkeit Partikel mit anderen, kleineren zu beschichten ('core-shell'-particles), eine Vielzahl an plasmonischen Strukturen herzustellen. Die geplante Grundlagenforschung über diesen Weg sollte es möglich machen, die Wechselwirkung zwischen Licht und plasmonischen Nanostrukturen besser zu verstehen und die Effizienz von Dünnschichtsolarzellen (a-Silizium) zu erhöhen.
Das Projekt "Koagualtions Koeffizienten Messgerät (CMD)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität (TU) Graz, Institut für Verbrennungskraftmaschinen und Thermodynamik durchgeführt. Im Rahmen von Untersuchungen über Feinstaub und der Bestimmung der Koagulation wurde ein Messgerät (CMD, Aerosol Koagulationskoeffizienten Messgerät / Coagulation Measurement Device) entwickelt, das zur mobilen Messung der Koagulationskoeffizienten von Nanoaerosolen dient. Die Messung der Koagulationskoeffizienten ist von fundamentaler Bedeutung für das zeitliche Verhalten von Nanoaerosolen. Diese sind insbesondere für ein stehendes oder sich langsam ausbreitendes Aerosol gekoppelt mit u.s.w.
Das Projekt "Teilvorhaben: Prozessentwicklung und Produktionsqualitätssicherung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt, Institut für Werkstoff-Forschung durchgeführt. Nach dem heutigen Stand der Technik sind Silica-Aerogele als Superisolationsmaterialien bekannt und intensiv erforscht. Sie sind nanostrukturiert und bestehen zu über 90 % aus Luft. Meist zeigen sie aufgrund ihrer Struktur ein ausgeprägtes Sprödbruchverhalten. Deshalb werden diese Aerogele für Isolationszwecke nur als Granulate am Markt oder aber es werden Faserfilze mit Aerogel infiltriert, getrocknet und als faserverstärktes Material angeboten. Im vorliegenden Projekt sollen Silica-Aerogele als Fasern hergestellt werden, womit intrinsisch eine Flexibilisierung erreicht wird. Fasern bieten die Möglichkeit textile Strukturen (Gewebe, Vliese, Geflechte, etc.) herzustellen, die Biegebeanspruchung und Vibrationen aufgrund ihrer Flexibilität ohne Schädigung aufnehmen können. Die Herstellung von Aerogelfasern gelang bereits im Labormaßstab bei den Projektpartnern DLR und ITA. Die industrielle Herstellung von Aerogel-Fasern und ihre textile Verarbeitung ist die Motivation dieses Antrages. Im Projekt werden die Herstellungsroutinen für Silica-Aerogele im Hinblick auf die Faserherstellung optimiert, um gleichzeitig superisolierend Eigenschaften zu erreichen. Faserherstellungsmethoden (Nassspinnen) wird für die neuartigen Silica-Fasern optimiert und hochskaliert, so dass zum Projektende Fasern im technischen Maßstab erzeugt werden können. Begleitend wird der Herstellungsprozess betriebswirtschaftlich bewertet. AP1: Prozessentwicklung. Das DLR ist tätig in AP1.1: Herstellung der Spinnlösung und Optimierung. AP1.3 Koagulation, Spinn- und Verfahrensparameter, AP1.4 Aerogelherstellung - Trocknung. AP2: Qualitätsprüfung und -sicherung. Das DLR ist hier in AP2.1: Erarbeitung von Testprozeduren und Prüfvorschriften tätig. In AP3: Produktionssystemauslegung wird das DLR beratend tätig sein, ebenso in AP4: Validierung des Innovationspotentials auf wirtschaftlicher Ebene.
Das Projekt "ERA-NET Wood Wisdom: Wood-based Aerogels (AEROWOOD)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität für Bodenkultur BOKU Wien, Department für Chemie (DCH), Abteilung für Chemie nachwachsender Rohstoffe (Chemie NAWARO) durchgeführt.
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