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Textile Träger für Photovoltaische Beschichtungen

Das Projekt "Textile Träger für Photovoltaische Beschichtungen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Deutsches Textilforschungszentrum Nord-West e.V. (DTNW) durchgeführt. Solarzellen, die direkt Licht in Strom umwandeln, sind bereits bekannt. Ihr Wirkungsgrad ist bisher weit vom Optimalen entfernt, aber auch die Herstellungskosten liegen noch relativ hoch. Derartige Solarzellen basieren i.d.R. auf einem Mehrschichtaufbau auf einem Starren Träger (z.B. Glas) oder aus starren Siliziumkristallen, die zwischen Gläsern eingeschweißt sind. Als Halbleiter bietet sich überwiegend amorphes und kristallines Silizium an, jedoch gewinnen Halbleiter auf CuInSe2-Basis an Interesse. Solarzellen aus amorphem Silizium sind bereits auf flexiblen Substraten hergestellt worden. Allerdings ist Ihr Wirkungsgrad sehr gering. Deshalb soll in diesem Projekt der hochwertigere Halbleiter CuInSe2 verwendet werden. Er hat bessere Aussichten auf höhere Wirkungsgrade. Ziel des vorliegenden Projektes liegt darin, wissenschaftliche Grundlagen zu schaffen, inwieweit CuInSe2-Halbleiter auf textilem Träger in geeigneten Schichten abscheidbar sind. Hierzu ist denkbar, hochtemperaturfestes Textilmaterial (z.B. Aramid, Polimid, Glas- oder Kohlefaser) als Basis heranzuziehen, da Halbleiter i.D.R. - auch nach etwaigem galvanischen Abscheidungen - bei höheren Temperaturen getempert werden müssen bzw. da die Abscheidebedingungen oft hohe Temperaturen erfordern. Ebenso sollen Verschaltungskonzepte auf Textilen Trägern erarbeitet werden. Solche flexiblen 'Solarzellen' können auf Flächen installiert werden, die bisher für die starren Anlagen nicht zugänglich sind. Selbst die Gestaltung von Markiesen oder textilen Zeltdächern kann ins Auge gefasst werden. Als aussichtsreichster Ansatz wird zur Zeit die Beschichtung einer Glasfasertextilie mit einem Hochtemperaturlack als Zwischenschicht angesehen. Der Lack hat die Aufgabe die sehr raue Oberfläche der Textilien einzugeben. Der Lack soll dann als Grundlage für die Solarzellenbeschichtung dienen.

Teilvorhaben: Design-Nachweis der Fügestelle

Das Projekt "Teilvorhaben: Design-Nachweis der Fügestelle" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fraunhofer-Institut für Windenergiesysteme, Standort Bremerhaven durchgeführt. Das Ziel dieses Projektes ist die Entwicklung und Validierung einer Technologie zur Verbindung von Rotorblattsegmenten in einer gewichtsoptimierten CFK/GFK-Bauweise. Die Segmente teilen das Rotorblatt in zwei oder mehr Längenelemente, so dass die Länge der Einzelsegmente gegenüber dem nicht-segmentierten Rotorblatt reduziert wird, die Tiefe des Bauteils bleibt hingegen unverändert. Mit Hilfe der vorhandenen Testinfrastruktur am Fraunhofer IWES werden Verbindungsstrukturelemente auf verschiedenen Skalierungen bis hin zur Ganzblattprüfung strukturellen Validierungstests unterzogen.

Teilvorhaben: Verbindungskonzeptentwicklung

Das Projekt "Teilvorhaben: Verbindungskonzeptentwicklung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V., Institut für Faserverbundleichtbau und Adaptronik durchgeführt. Das Ziel dieses Projektes ist die Entwicklung einer Technologie zur Verbindung von Rotorblattsegmenten in einer gewichtsoptimierten CFK/GFK-Bauweise. Die Segmente teilen das Rotorblatt in zwei oder mehr Längenelemente, so dass die Länge der Einzelsegmente gegenüber dem nicht-segmentierten Rotorblatt reduziert wird, die Tiefe des Bauteils bleibt hingegen unverändert. Am Institut FA wurde in den letzten 3 Jahren ein Verbindungskonzept für segmentierte Rotorblätter entwickelt und teilweise erprobt. In diesem Vorhaben soll nun das Konzept im industriellen Maßstab validiert werden. Dafür werden die vorhandenen Auslegungstools für segmentierte Rotorblätter von Windenergieanlagen in diesem Vorhaben weiterentwickelt und anhand von Bauteiltests validiert.

Teilprojekt 3: Basisrezepturen und Mischprozeduren für normalfeste C3 - Betone

Das Projekt "Teilprojekt 3: Basisrezepturen und Mischprozeduren für normalfeste C3 - Betone" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von BCS Natur- und Spezialbaustoffe GmbH durchgeführt. Ziel des Teilvorhabens ist die Schaffung von Grundlagen zur stofflichen Zusammensetzung und industriellen Herstellung von normalfesten zementgebundenen Matrices für neuartige Bewehrungen aus und mit Kohlenfasern. Dazu werden auf der Grundlage der in AP1 des Verbundvorhabens C3-B2 entwickelten bzw. verbesserten Bindemittelsysteme Basisrezepturen und Mischprozeduren entwickelt, die vor allem für Massenanwendungen im Ortbetonbau geeignet sind. Im Fokus stehen hierbei nicht technisch mögliche Höchstleistungseigenschaften, sondern neuartige normalfeste Betone. Diese sollen alle notwendigen Eigenschaften für den neuen Verbundbaustoff aufweisen, der vorzugsweise in dünnen Bauteilgeometrien und unter den Bedingungen der Massenproduktion sicher reproduzierbar und in der Ortbetonbauweise hergestellt werden soll. Die Schwerpunkte der Arbeiten umfassen: - die Festlegung von Frisch- und Festbeton-Eigenschaftsprofilen für normalfeste C3- Massenbetone für Ortbetonbauweisen, - die Analyse der technischen und wirtschaftlichen Bedingungen in modernen Mischanlagen sowie der Transport- und Förderprozesse im Hinblick auf neuartige C3-Betone, - die Konzeption von robusten, leistungsfähigen, nachhaltigen und wirtschaftlichen Betonzusammensetzungen für C3, - die Entwicklung und Überprüfung von sicheren, universell anwendbaren Mischprozeduren auf Grundlage praxisüblicher Mischtechniken und Dosierverfahren, - Arbeiten zur Anrechenbarkeit von reaktiven Zusatzstoffen zur Bestimmung des effektiven W/Z- bzw. W/Bi-equ -Wertes, zur Anrechenbarkeit von physikalisch gebundenem Wasser, zur Ermittlung eines tatsächlichen W/Z- bzw. W/Bi-equ -Wertes bei frühzeitigem Wasserentzug bzw. Wasserzufuhr, - die Formulierung von Leitlinien und Grenzwerten für die Zusammensetzung robuster Massenbetone (Kernaspekt W/Z- bzw. W/Bi-equ -Wert), - die Erarbeitung und Festlegung von Kriterien zur Auswahl einer Basisrezeptur.

Teilvorhaben: Technologieentwicklung und Strukturauslegung für eine segmentierte Rotorblattbauweise

Das Projekt "Teilvorhaben: Technologieentwicklung und Strukturauslegung für eine segmentierte Rotorblattbauweise" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Nordex Energy SE & Co. KG durchgeführt. Das Ziel dieses Projektes ist die Entwicklung einer Technologie zur Verbindung von Rotorblattsegmenten in einer gewichtsoptimierten CFK/GFK-Bauweise. Die Segmente teilen das Rotorblatt in zwei oder mehr Längenelemente, so dass die Länge der Einzelsegmente gegenüber dem nicht-segmentierten Rotorblatt reduziert wird, die Tiefe des Bauteils bleibt hingegen unverändert. Der Fokus der Technologie liegt auf einer minimalen Anzahl von Verschraubungselementen, der Integration in die bestehende Halbschalenbauweise, der Möglichkeit des Einsatzes von unterschiedlichen Werkstoffkombinationen und einer besonders leichten Ausführung der Verbindung.

Ressourcenschonung bei der Herstellung thermoplastischer Compounds mittels Substitution von Primärkohlefasern durch Reißkohlefasern aus Verschnittteilen

Das Projekt "Ressourcenschonung bei der Herstellung thermoplastischer Compounds mittels Substitution von Primärkohlefasern durch Reißkohlefasern aus Verschnittteilen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von ULT AG durchgeführt.

Entwicklung ressourceneffizienter CFK-Recyclingverfahren und Prozessketten für die künftige Bereitstellung qualitativ hochwertiger rCF-Halbzeuge

Das Projekt "Entwicklung ressourceneffizienter CFK-Recyclingverfahren und Prozessketten für die künftige Bereitstellung qualitativ hochwertiger rCF-Halbzeuge" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Siemens AG durchgeführt. Ziel ist die Qualifizierung von wirtschaftlichen und skalierbaren Prozessen von recycelten Kohlefasern. Neben dem Aspekt der energieeffizienten Ressourcenschonung sollen recycelte Kohlefasern als wertvolle Rohstoffquelle qualifiziert werden. Zum Recycling von CFK-Bauteilen werden verschiedene Prozesse untersucht. Die Materialeigenschaften werden eingehend charakterisiert und geprüft. Die Wirtschaftlichkeit der Recycling-Prozessketten wird durchgehend von den Konzepten bis zur Herstellung von Bauteil-Prototypen bewertet.

BladeMaker - Industrieproduktion statt Rotorblattmanufaktur

Das Projekt "BladeMaker - Industrieproduktion statt Rotorblattmanufaktur" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von fibretech composites GmbH durchgeführt. Die fibretech composites GmbH beschäftigt sich im Rahmen des BladeMaker Projektes vornehmlich mit dem Bau innovativer Formenwerkzeuge und der Integration von Sensorik und Hard- und Software mit dem Ziel der Durchlaufzeitenverkürzung beim Bau von Rotorblättern. Neben der gezielten Regelung des Aushärtungsprozesses der Kunstharze werden eine aktive Kühlung der Formenwerkzeuge und eine Verbesserung der Formenoberflächen angestrebt. Weiterhin wird die dielektrische Messung zur Erfassung des Aushärtungsgrades von Harzsystemen als Regelparameter zur Wärmebehandlung in das Formenbaukonzept integriert. Ein weiterer Arbeitsschwerpunkt liegt in der Substitution von herkömmlichen Temperatursensoren durch die Temperaturerfassung auf Basis der Widerstandsänderung von Kohlefasern. Insgesamt geschieht die Entwicklung der Formen mit dem Ziel neue Verfahren, insbesondere im Hinblick auf die Automatisierung der Rotorblattherstellung, zu entwickeln. Die geplanten Ziele: Aktive Kühlung, neue Temperaturerfassung, dielektrische Messung, Oberflächenoptimierung werden im ersten Schritt an Probeaufbauten und Platten erprobt und Konzepte zur Umsetzung bei realen Formgeometrien erstellt. Neben theoretischen Überlegungen, Berechnungen, Auslegungen und rechnergestützten Simulationen steht somit der Bau von Modellen im Vordergrund. Im zweiten Schritt erfolgt die Skalierung auf die definierten Bauteilformen. Bei der Temperaturerfassung ergibt sich teilweise Bedarf für eine Fremdentwicklung.

Naturfaser-Hybridmaterialien

Das Projekt "Naturfaser-Hybridmaterialien" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Hochschule Magdeburg-Stendal (FH), Fachbereich Ingenieurwissenschaften und Industriedesign, Kompetenzzentrum Ingenieurwissenschaften,Nachwachsende Rohstoffe durchgeführt. Bisher existiert meist eine strenge Trennung zwischen Naturfaserverbundwerkstoffen und Compositen auf Basis Glas- oder Kohlefasern. Die Kombination von Naturfasern und man-made Fasern führt zum Materialkonzept der Natirfaser-Hybridwerkstoffe. Am Kompetenzzentrum Ingenieurwissenschaften/Nachwachsende Rohstoffe wird auf der Grundlage von Untersuchungen zur Materialverträglichkeit an der Entwicklung leistungsfähiger Naturfaser-Hybridwerkstoffe gearbeitet. Folgende Vorteile ergeben sich für Anwender: Ausgewogenes Verhältnis von Elastizität, Festigkeit und Bruchdehnung, Erhöhung der Schlagzähigkeit, Substitution teurer Fasern, Verbesserung der CO2-Bilanz für Werkstoff/Produkt, Anwendungsmöglichkeiten als Konstruktionswerkstoff sowie in der Medizintechnik und im Bereich der Sport/Freizeit werden sind Gegenstand dieses Projektes.

Recycling von Hochleistungs-Faserverbundwerkstoffen

Das Projekt "Recycling von Hochleistungs-Faserverbundwerkstoffen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Eidgenössische Technische Hochschule Zürich, Institut für Konstruktion und Bauweisen durchgeführt. In diesem Projekt wird untersucht, wie langfaserverstaerkte Kunststoffe (Advanced Composites mit Kohlenstoff-, Glas- oder Aramidfasern) als Werkstoff rezikliert werden koennen. Die Kunststoffabfaelle muessen fuer eine sinnvolle Verwertung vorerst zerkleinert werden. Daher entstehen als Produkte Faserverbundwerkstoffe mit meist ungerichteten Kurzfasern. Diese haben schlechtere mechanische Eigenschaften als das Ausgangsmaterial. Konstruktiv werden zwei Wege verfolgt, um diesen 'Recycling-Kurzfaserverbundwerkstoff' sinnvoll einzusetzen. Dies sind zum einen Verstaerkungen an Krafteinleitungsstellen, zum anderen Anwendungen an festigkeitsmaessig schwach beanspruchten Stellen der untersuchten Strukturen.

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