Das Projekt "TopComposites - Topologieoptimierte und ressourceneffiziente Composites für Mobilität und Transport" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Leibniz-Institut für Verbundwerkstoffe GmbH durchgeführt. In Composites, speziell Faser-Kunststoff-Verbunden (FKV), werden Polymere und Verstärkungsfasern synergetisch kombiniert, so dass der Verbund die Eigenschaften der Eingangsmaterialien weit übertrifft. Durch ihre herausragenden Leichtbau-eigenschaften sind FKV prädestinierte Werkstoffe für Mobilität und Transport und können bspw. ein Schlüsselelement für den umfassenden Umstieg auf Elektro-mobilität darstellen. Hierzu muss allerdings hinsichtlich Leichtbaupotenzial, Nachhaltigkeit und Wirtschaftlichkeit das volle Potenzial ausgeschöpft werden. Ziel ist die ganzheitliche, interdisziplinäre Betrachtung dieser Themenfelder, um mit dem neuen Werkstoff 'TopComposite' die gegebenen Potenziale voll auszuschöpfen. Er bietet gegenüber konventionellen FKV die folgenden Vorteile: Leichtbaupotenzial: Durch einen innovativen Nassfaserlege-Prozess in Kombination mit einer simultan entwickelten Bauweise wird eine topologieoptimierte Ablage mit geraden und kurvigen Pfaden sowie Schlaufen erlaubt. So sind die Fasern perfekt entlang der Lastpfade lokal lastgerecht positioniert und orientiert. Nachhaltigkeit: Minimaler Materialeinsatz in Verbindung mit einer quasi-abfallfreien Fertigung durch Reintegration von Fräsabfällen und Nutzung von recycelten Fasern. Wirtschaftlichkeit: Hocheffiziente Fertigung durch neuartige, hochflexible Prozesse (Nassfaserlegen und Dickenadaptives Prepreg Compression Molding), die auf der Direktverarbeitung von Faserbündeln basieren. Weiterhin Materialeinsatzquote von 100 %. Im Projekt wird ein interdisziplinäres Team mit Mitgliedern aus den Fachrichtungen Verfahrenstechnik, Chemie, Materialwissenschaften, Konstruktion und Wirtschaftswissenschaften zusammenarbeiten, um Bauweisen, Prozesse und Materialien optimal aufeinander abzustimmen.
Das Projekt "The role of turgor in rain-cracking of sweet cherry fruit" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Leibniz Universität Hannover, Institut für Biologische Produktionssysteme, Fachgebiet Obstbau durchgeführt. Rain-cracking limits the production of many soft and fleshy fruit including sweet cherries world wide. Cracking is thought to result from increased water uptake through surface and pedicel. Water uptake increases fruit volume, and hence, turgor of cells (Pcell) and the pressure inside the fruit (Pfruit) and subjects the skin to tangential stress and hence, strain. When the strain exceeds the limits of extensibility the fruit cracks. This hypothesis is referred to as the Pfruit driven strain cracking. Based on this hypothesis cracking is related to two independent groups of factors: (1) water transport characteristics and (2) the intrinsic cracking susceptibility of the fruit defined as the amount of cracking per unit water uptake. The intrinsic cracking susceptibility thus reflects the mechanical constitution of the fruit. Most studies focussed on water transport through the fruit surface (factors 1), but only little information is available on the mechanical constitution (i.e., Pfruit and Pcell, tensile properties such as fracture strain, fracture pressure and modulus of elasticity of the exocarp; factors 2). The few published estimates of Pfruit in sweet cherry are all obtained indirectly (calculated from fruit water potential and osmotic potentials of juice extracts) and unrealistically high. They exceed those measured by pressure probe techniques in mature grape berry by several orders of magnitude. The objective of the proposed project is to test the hypothesis of the Pfruit driven strain cracking. Initially we will focus on establishing systems of widely differing intrinsic cracking susceptibility by varying species (sweet and sour cherry, Ribes and Vaccinium berries, plum, tomato), genotype (within sweet cherry), stage of development and temperature. These systems will then be used for testing the hypothesis of Pfruit driven strain cracking. We will quantify Pfruit und Pcell by pressure probe techniques and compression tests and the mechanical properties of the exocarp using biaxial tensile tests. When the presence of high Pfruit and Pcell is confirmed by direct measurements, subsequent studies will focus on the mode of failure of the exocarp (fracture along vs. across cell walls) and the relationship between failure thresholds and morphometric characteristics of the exocarp. However, when Pfruit und Pcell are low, the hypothesis of Pfruit driven strain cracking must be rejected and the mechanistic basis for low pressures (presence of apoplastic solutes) clarified on a temporal (in the course of development) and a spatial scale (exocarp vs. mesocarp). We focus on sweet cherry, because detailed information on this species and experience in extending the short harvest period is available. Where appropriate, other cracking susceptible species (sour cherry, plum, Vaccinium, Ribes, tomato) will be included to further extend the experimental period and to maximize the range in intrinsic cracking susceptibility.
Das Projekt "Teilprojekt: Regelung der teilhomogenisierten Verbrennung im Dieselmotor durch vollvariable Einspritzung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen University, Institut für Technische Verbrennung durchgeführt. Um zukünftige Emissionsziele hinsichtlich der Reduzierung von CO2- und Schadstoffemissionen zu erreichen, sind Niedertemperatur-Brennverfahren für den dieselmotorischen Betrieb äußerst vielversprechend, da sie thermodynamische Vorteile hinsichtlich des Wirkungsgrades besitzen und Emissionsvorteile bei Stickoxiden und Ruß realisieren können. Gleichzeitig sind diese Brennverfahren aber deutlich schwieriger zu kontrollieren, da kein unmittelbarer Einfluss auf den Beginn der Verbrennung möglich ist. Zur Nutzung des hohen Potentials bedingen daher die fehlende direkte Kontrolle, eine höhere Neigung zu Instabilität und eine bisher noch nicht erfolgreiche Ausweitung zu höheren Lasten eine intensive Forschung in diesem Bereich. Im Fokus dieses Teilprojekts steht die konsequente Weiterentwicklung des Premixed Charge Compression Ignition (PCCI)-Dieselbrennverfahrens unter Verwendung optimierungsbasierter Regelung. Herkömmliche zyklusintegrale Regelgrößen, wie Mitteldruck und Verbrennungsschwerpunkt, erscheinen für die hier verfolgten Ziele nicht ausreichend und es wird die Hypothese verfolgt, dass die Regelung des vollständigen Brennverlaufs einen stabilen, effizienten und emissionsarmen Betrieb gewährleisten kann. Hierzu werden die Einspritzung und der Brennverlauf als (quasi-)kontinuierliche Stell- und Regelgrößen eingeführt. Ein gewünschter Brennverlauf wird dann mittels optimierungsbasierter Regelung der vollvariablen Einspritzung gestaltet. Die Regelung erfolgt dabei zunächst von Zyklus zu Zyklus, längerfristig wird aber auch eine Multiskalenregelung durch eine zusätzliche innerzyklische Regelkomponente betrachtet. Hieraus ergeben sich zunächst drei Herausforderungen: Eine quantitative Beschreibung der Wirkkette Einspritzung - Brennverlauf - Performance, eine geeignete Parametrisierung der Brennfunktion sowie die Identifikation konkreter zeitvariabler Stellgrößen und darauf basierend die Entwicklung einer variablen Einspritzstrategie. Letztere wird notwendig, um eine dynamische und effektive Aktuierung auch mit einem für die Regelung verkleinerten Parameterraum zu erreichen. Zunächst werden die Einflüsse der Einspritzparameter auf charakteristische Punkte des Brennverlaufs mittels Design of Experiments systematisch quantifiziert. Gleichzeitig werden der Zusammenhang zwischen Brennfunktion und den wichtigen Parametern der Performance, wie zum Beispiel Wirkungsgrad und Emissionen, quantitativ charakterisiert. Zur Erstellung reduzierter physikalisch basierter Modelle werden CFD-Simulationen und Mehrzonenmodelle eingesetzt, mit deren Hilfe Zusammenhänge identifiziert und erklärt sowie Korrelationen oder physikalische Beziehungen abgeleitet werden können. Arbeiten zur detaillierten Kinetik und der Rußbildung werden in Zusammenarbeit mit TP5 durchgeführt. Die Validierung der Regelkonzepte erfolgt einerseits in Kooperation mit TP3 und TP1 durch Model-in-the-Loop-Simulationen und schließlich am Motorprüfstand in Zusammenarbeit mit TP1.
Das Projekt "Teilvorhaben 2: Numerische Untersuchung von Gemischbildung und Verbrennung biogener Kraftstoffe" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Darmstadt, Fachgebiet Simulation reaktiver Thermo-Fluid-Systeme durchgeführt. Die erste Projektphase zu Bioethanol-haltigen Dieselkraftstoffen zeigte, dass die Luftbeimischung zu unter Motorbedingungen injiziertem Kraftstoff als unabhängig von seiner Zusammensetzung betrachtet werden kann. Für verschiedene Substanzen resultieren in der stationären Phase lokal gleiche Kraftstoff-Luft-Massenverhältnisse, die durch das Einspritzsystem gezielt eingestellt werden können. Ein Kraftstoffeinfluss kommt erst beim Übergang von physikalischer Gemischbildung zur Verbrennung zum Tragen. Charakteristika wie ein (Biokraftstoff-typischer) Sauerstoffgehalt führen zu magereren Gemischen. Für die Verbrennung unterschiedlicher Kraftstoffe sind somit die chemischen Eigenschaften entscheidend. Problemstellungen der Schadstoffemission und endlicher Ressourcen können so simultan und synergetisch behandelt werden: Durch Verwendung biogener Kraftstoffen mit geeigneter chemischer Charakteristik wird der Verbrennungsverlauf gezielt so beeinflusst, dass geringe Emissionen entstehen. Neben dem Alkohol Ethanol sollen in der beantragten zweiten Projektphase HVO und 1-Octanol untersucht werden. Durch Analyse der Mischungshomogenität via Raman-Spektroskopie soll beurteilt werden, ob ein Kraftstoffeinfluss auf mikroskopischer Ebene besteht. Darauf aufbauend soll der Verbrennungsvorgang biogener Kraftstoffe in der Einspritzkammer, der Rapid Compression Machine und dem Einzylindermotor analysiert und die Anwendungsnähe sukzessive maximiert werden. Ziel ist es, Möglichkeiten und Grenzen einer optimalen Verbrennungsführung durch den Einsatz biogener Kraftstoffe für einen oder wenige Betriebspunkte im realen Anwendungsfall aufzuzeigen. Um die an den Prüfständen gewonnenen Erkenntnisse direkt nutzbar zu machen, erfolgt ein stetiger Übertrag in die numerische Simulation. Hierzu erforderliche Stoffdaten werden im Rahmen dieses Projektes via Raman-Spektroskopie bestimmt und stehen als Datenbasis auch über das Projekt hinaus zur Verfügung.
Das Projekt "Teilvorhaben F" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von PlasmaTreat GmbH durchgeführt. Um zukünftigen Regulierungen im Klimaschutz gerecht zu werden, benötigt die Automobilindustrie innovative und ganzheitliche Entwicklungsansätze für den Leichtbau. Das übergeordnete strategische Ziel des Projekts ist die Stärkung der transatlantischen Kooperation zwischen deutschen und nordamerikanischen Unternehmen im Bereich Leichtbau. Dazu gehören die Bündelung von Kompetenzen, die gemeinsame Weiterentwicklung aktueller Forschungsthemen und die Entwicklung neuer und effektiver Kooperationsmechanismen. Das übergeordnete wissenschaftliche Ziel des Projekts ist die Entwicklung fortschrittlicher Technologien für das hybride Nassformpressen, das eine wirtschaftliche Herstellung komplexer, FRP-Metallhybridstrukturen in großen Mengen für Automobilanwendungen ermöglicht. Ziel im Teilprojekt der Plasmatreat GmbH ist der Aufbau und die Optimierung einer atmosphärischen Plasmaanlage zur Abscheidung von Haftvermittlerschichten auf Metalloberflächen zur langzeitstabilen Haftungsverbesserung der zu erforschenden FRP-Metallhybridstrukturen. Dabei sollen unter Verzicht auf klassische lösungsmittelhaltige Primersysteme sehr dünne und reaktive plasmapolymere Beschichtungen trockenchemisch abgeschieden werden.
Das Projekt "Teilvorhaben E" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von M & A - Dieterle GmbH Maschinen- und Apparatebau durchgeführt. Um zukünftigen Regulierungen im Klimaschutz gerecht zu werden, benötigt die Automobilindustrie innovative und ganzheitliche Entwicklungsansätze für den Leichtbau. Das übergeordnete strategische Ziel des Projekts ist die Stärkung der transatlantischen Kooperation zwischen deutschen und nordamerikanischen Unternehmen im Bereich Leichtbau. Dazu gehören die Bündelung von Kompetenzen, die gemeinsame Weiterentwicklung aktueller Forschungsthemen und die Entwicklung neuer und effektiver Kooperationsmechanismen. Das übergeordnete wissenschaftliche Ziel des Projekts ist die Entwicklung fortschrittlicher Technologien für das hybride Nassformpressen, das eine wirtschaftliche Herstellung komplexer, FRP-Metallhybridstrukturen in großen Mengen für Automobilanwendungen ermöglicht.
Das Projekt "Teilvorhaben D" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von KraussMaffei Technologies GmbH durchgeführt. Um zukünftigen Regulierungen im Klimaschutz gerecht zu werden, benötigt die Automobilindustrie innovative und ganzheitliche Entwicklungsansätze für den Leichtbau. Das übergeordnete strategische Ziel des Projekts ist die Stärkung der transatlantischen Kooperation zwischen deutschen und nordamerikanischen Unternehmen im Bereich Leichtbau. Dazu gehören die Bündelung von Kompetenzen, die gemeinsame Weiterentwicklung aktueller Forschungsthemen und die Entwicklung neuer und effektiver Kooperationsmechanismen. Das übergeordnete wissenschaftliche Ziel des Projekts ist die Entwicklung fortschrittlicher Technologien für das hybride Nassformpressen, das eine wirtschaftliche Herstellung komplexer, FRP-Metallhybridstrukturen in großen Mengen für Automobilanwendungen ermöglicht.
Das Projekt "Teilvorhaben A" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fraunhofer-Institut für Chemische Technologie durchgeführt. Um zukünftigen Regulierungen im Klimaschutz gerecht zu werden, benötigt die Automobilindustrie innovative und ganzheitliche Entwicklungsansätze für den Leichtbau. Das übergeordnete strategische Ziel des Projekts ist die Stärkung der transatlantischen Kooperation zwischen deutschen und nordamerikanischen Unternehmen im Bereich Leichtbau. Dazu gehören die Bündelung von Kompetenzen, die gemeinsame Weiterentwicklung aktueller Forschungsthemen und die Entwicklung neuer und effektiver Kooperationsmechanismen. Das übergeordnete wissenschaftliche Ziel des Projekts ist die Entwicklung fortschrittlicher Technologien für das hybride Nassformpressen, das eine wirtschaftliche Herstellung komplexer, FRP-Metallhybridstrukturen in großen Mengen für Automobilanwendungen ermöglicht.
Das Projekt "Teilvorhaben C" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Karlsruher Institut für Technologie (KIT), Institut für Fahrzeugsystemtechnik, Lehrstuhl für Leichtbautechnologie durchgeführt. Um zukünftigen Regulierungen im Klimaschutz gerecht zu werden, benötigt die Automobilindustrie innovative und ganzheitliche Entwicklungsansätze für den Leichtbau. Das übergeordnete strategische Ziel des Projekts ist die Stärkung der transatlantischen Kooperation zwischen deutschen und nordamerikanischen Unternehmen im Bereich Leichtbau. Dazu gehören die Bündelung von Kompetenzen, die gemeinsame Weiterentwicklung aktueller Forschungsthemen und die Entwicklung neuer und effektiver Kooperationsmechanismen. Das übergeordnete wissenschaftliche Ziel des Projekts ist die Entwicklung fortschrittlicher Technologien für das hybride Nassformpressen, das eine wirtschaftliche Herstellung komplexer, FRP-Metallhybridstrukturen in großen Mengen für Automobilanwendungen ermöglicht.
Das Projekt "Teilvorhaben B" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von DBF Deutsche Basalt Faser GmbH durchgeführt. ;the HyWet project investigates the cost efficient and robust manufacturing of FRP-metal hybrid structures consisting of sheet metal blanks made of steel or aluminum with a local FRP reinforcement. A promising approach to overcome the cost issues is the hybrid Wet Compression Molding technology where a textile semi-finished product is wetted by a resin and directly formed into a sheet metal structure. In this case, the adhesion of the sheet metal and composite is realized by co-molding whereby the chosen resin takes the role of an adhesive. After the forming and co-molding process the tool is kept closed for further curing of the FRP reinforcement.
| Origin | Count |
|---|---|
| Bund | 18 |
| Type | Count |
|---|---|
| Förderprogramm | 18 |
| License | Count |
|---|---|
| offen | 18 |
| Language | Count |
|---|---|
| Deutsch | 18 |
| Englisch | 4 |
| Resource type | Count |
|---|---|
| Keine | 14 |
| Webseite | 4 |
| Topic | Count |
|---|---|
| Boden | 10 |
| Lebewesen & Lebensräume | 10 |
| Luft | 12 |
| Mensch & Umwelt | 18 |
| Wasser | 9 |
| Weitere | 18 |