Das Projekt "Bildung und Abbau von Schadstoffen in der Naehe einer kalten Wand waehrend eines Verbrennungsprozesses" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Hochschule Darmstadt, Fachgebiet Thermische Turbomaschinen und Anlagen durchgeführt. Die Schadstoffentstehung von NO und CO im Bereich der kalten Zylinderwand waehrend der Expansion in einem Kolbenmotor soll durch Simulation des Verbrennungsprozesses in einem Stosswellenrohr untersucht werden. Die Wand des Hubraumes wird durch die Rueckwand des Stossrohres dargestellt. Der an der Rueckwand des Stossrohres reflektierte Stoss zuendet ein Gasgemisch, das O2, N2, CH4 im Argonbad enthaelt. Ein fuer optische Untersuchungen an der Rueckwand geeignetes Stosswellenrohr wurde aufgebaut und in Betrieb genommen. Interferometrische Messungen (raeumlich und zeitlich aufgeloest) des Brechungsindexes in wandparallelen Schichten im Bereich der kalten Wand mittels Laserstrahlen und Messungen des Waermestromes in die Rueckwand des Stossrohres bei zuendfaehigen Gasgemischen wurden abgeschlossen. Die experimentellen Daten dienen zur Ueberpruefung des theoretischen Modells im Bereich der Wand (s. Projekt 16/9/9). Geplant sind zeitlich und raeumlich aufgeloeste Absorptionsmessungen von NO, OH im UV-Bereich. Weiter soll im IR-Bereich die Emission von CO2, CO und H2O gemessen werden. Ausserdem soll die Intensitaet der Reaktionskontinua (CO + O = CO2, NO + O = NO2) bestimmt werden.
Das Projekt "ArTTA-10mL: Ein Instrument für die 39Ar-Datierung von kleinen Eis- und Wasserproben" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Heidelberg, Institut für Umweltphysik durchgeführt. Das Edelgasradioisotop 39Ar ist von großem Interesse für die Datierung in Ozeanographie, Glaziologie und Hydrogeologie, da es das einzige Isotop ist, das den wichtigen Altersbereich zwischen ca. 50 und 1000 Jahren abdeckt. Die fundamental neue Messmethode der Atom Trap Trace Analysis (ATTA), welche die 81Kr Datierung zum ersten Mal möglich gemacht hat, besitzt das Potenzial, die Anwendungen von 39Ar zu revolutionieren, indem sie die benötigte Probengröße um einen Faktor 100 bis 1000 reduziert. In einem Vorgängerprojekt haben wir zum ersten Mal gezeigt, dass die Messung von 39Ar an natürlichen Proben mit ATTA möglich ist, allerdings benötigten wir dazu immer noch Tonnen von Wasser. Vor kurzem haben wir anhand von Proben aus ersten Pilotprojekten mit Ozeanwasser und alpinem Eis gezeigt, dass die 39Ar-ATTA (ArTTA) Messung an Proben von ca. 25 L Wasser oder 10 mL Ar oder weniger möglich ist. Dieser Erfolg eröffnet komplett neue Perspektiven für die Anwendung der 39Ar-Datierung, die sehr wertvolle Information ergeben wird, die ansonsten nicht zugänglich wäre. Der Bedarf für solche Analysen, insbesondere im Gebiet der Spurenstoff-Ozeanographie, ist gut etabliert und dokumentiert durch Unterstützungsschreiben von unseren derzeitigen Partnern für ArTTA Anwendungen. Dieser Antrag wird es uns ermöglichen, die weltweit ersten ArTTA Geräte zu bauen, die auf Routinebetrieb mit kleinen Proben ausgelegt sind. Wir streben den Aufbau einer 39Ar-Datierungsplattform an, welche die Anforderungen für die Datierung in den Feldern der Grundwasserforschung, Ozeanographie und Gletscherforschung erfüllt. Um sinnvolle Anwendungen in der Tracerozeanographie zu ermöglichen, wird eine Kapazität von mindestens 200 Proben pro Jahr benötigt. Das neue Gerät für die Forschung wird damit lange angestrebte Anwendungen erlauben, die sonst nicht möglich wären. Basierend auf bisheriger Forschung haben wir einen klaren Plan für den Aufbau einer kompletten Plattform für den Betrieb von ArTTA: Eine neue Probenaufbereitungslinie basierend auf dem Gettern von reaktiven Gasen erlaubt die Abtrennung von bis zu 10 mL reinem Ar aus kleinen (kleiner als 25 L Wasser oder 10 kg Eis) Umweltproben in wenigen Stunden. Diese Proben werden zum ArTTA Gerät transferiert, welches aus zwei Modulen besteht: Das Optik-Modul erzeugt die benötigten Laserfrequenzen und Laserleistung, das Atom-Modul ist der Teil in dem die Atome mit atomoptischen Werkzeugen detektiert werden, die wir im Prototyp aus dem vorherigen Projekt realisiert haben. So weit als möglich wird die Anlage aus zuverlässigen, hochleistungsfähigen kommerziellen Teilen gebaut. Das System wird in einer hochkontrollierten Containerumgebung installiert, was einen modularen Aufbau gewährleistet, der in Zukunft an unterschiedlichen Orten aufgebaut werden kann.
Das Projekt "Laser Scanning im Dienste der Landschaftsforschung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Freiburg, Institut für Geo- und Umweltnaturwissenschaften, Professur für Landespflege durchgeführt. Das Lasescanning als neues Fernerkundungsverfahren um Zeugen traditionneller Kulturlandschaften zu dokumentieren Die bereits im Rahmen des Projektes 'Wölbäcker von Rastatt' gewonnenen Erfahrungen zum Einsatz des Laser Scanning wurden auch 2007 und 2008 weiter ergänzt und vor allem in breiten Kreisen potentieller Anwender im In- und Ausland vorgestellt. Wölbäcker sind Zeugen früherer Formen des Ackerbaus, die sich als wellenartige Folge von Furchen und Scheiteln ausdrücken. Ein größeres Vorkommen solcher Reste einer mittelalterlichen Flur ist bei Rastatt unter Wald noch gut erhalten. Zur genauen Dokumentation wurde dabei erstmals das Laser Scanning eingesetzt. Mit diesem Verfahren, das auf einer flächenhaften Abtastung der Erdoberfläche von einem Flugzeug aus basiert, können Reliefunterschiede im Dezimeterbereich, selbst unter Wald aufgezeigt und vermessen werden. Die Daten stammen aus flächendeckenden Befliegungen des Landesvermessungsamtes Baden-Württemberg. Weitere Gebiete wurden auch auf das Vorkommen von Wölbäckern untersucht. So konnten dank Laser auch in der Rheinaue bzw. in Lagen wo sie nicht vermutet wurden, solche Altfluren ausfindig gemacht werden. Zu den wesentlichen Beiträgen in den beiden letzten Jahren zählt auch der erfolgreiche Abschluß des EU-Vorhabens Culture 2000 in dem wir Partner aus vielen europäischen Ländern an unseren Erfahrungen mit der Lasertechnologie teilhaben lassen konnten. Die Kooperation mit Frankreich insbesondere mit der Denkmalpflege Elsaß führte ferner zur Konkretisierung gezielter Laserprospektionen von 8 verschiedenen archäologischen Stätten in der Rheinebene und in den Vogesen, an deren Auswertungen wir ebenfalls beratend beteiligt sind.
Das Projekt "LAMA - LAserbasierte Vorbereitung von MAssenschüttgut zur nachfolgenden Beschichtung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Dörken Coatings GmbH & Co. KG durchgeführt. Die Anforderungen an die industrielle Teilereinigung sind hoch. Laser konnten in den vergangenen Jahren hier bereits viele Verbesserungen einbringen. Bisher sind die Laserverfahren aber auf eine sehr präzise und lokal kontrollierte Bearbeitung begrenzt. Nun wollen wir diese Anforderungen auch für die Bearbeitung von Kleinteilen insbesondere im Bereich der Lackiervorbereitung die mit klassischen Methoden wie Chemie und Strahlverfahren sehr Energieintensiv sind, mit dem Laser erfüllen, mit dem Ziel einer deutlich energiesparenderen Vorbereitung, im Bereich von bis zu 80%. Das Projekt soll durch die Entwicklungen dieser Technologie die Möglichkeiten des Verfahrens zur Bearbeitung und Energieeinsparung aufzeigen. Mit der erfolgreichen Präsentation der Arbeitsergebnisse auf dem Demonstrator soll damit der Grundstein für ein weiteres Anwendungsfeld energieeffizienter Bearbeitung mittels Laser gelegt werden.
Das Projekt "LAMA - LAserbasierte Vorbereitung von MAssenschüttgut zur nachfolgenden Beschichtung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von SLCR-Lasertechnik GmbH durchgeführt. Die Anforderungen an die industrielle Teilereinigung sind hoch. Laser konnten in den vergangenen Jahren hier bereits viele Verbesserungen einbringen. Bisher sind die Laserverfahren aber auf eine sehr präzise und lokal kontrollierte Bearbeitung begrenzt. Nun wollen wir diese Anforderungen auch für die Bearbeitung von Kleinteilen insbesondere im Bereich der Lackiervorbereitung die mit klassischen Methoden wie Chemie und Strahlverfahren sehr Energieintensiv sind, mit dem Laser erfüllen, mit dem Ziel einer deutlich energiesparenderen Vorbereitung, im Bereich von bis zu 80%! Das Projekt soll durch die Entwicklungen dieser Technologie die Möglichkeiten des Verfahrens zur Bearbeitung und Energieeinsparung aufzeigen. Mit der erfolgreichen Präsentation der Arbeitsergebnisse auf dem Demonstrator soll damit der Grundstein für ein weiteres Anwendungsfeld energieeffizienter Bearbeitung mittels Laser gelegt werden.
Das Projekt "Teilvorhaben: Energie- und kostenreduzierte Additive Fertigung von metallischen Bauteilen am Beispiel von Hydraulikkomponenten" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von H & H Gesellschaft für Engineering und Prototypenbau mbH durchgeführt. Das Ziel der H&H ist es im Rahmen der Beteiligung im Konsortialprojekt 'HyRess' einen Beitrag zur Steigerung der Ressourceneffizienz und zur Reduzierung des CO2-Austoßes durch die Erprobung der neuen Prozessroute beizutragen. Der Schwerpunkt liegt dabei auf der Additiven Fertigung mittels des Verfahrens Laser Powder Fusions (L-PBF). Insbesondere soll wasserverdüstes Pulver für das L-PBF bei der H&H untersucht und qualifiziert werden, um somit treibhausgasintensives gasverdüstes Pulver zu ersetzen. Des Weiteren sollen die Wirkzusammenhänge zwischen L-PBF und dem Heißisostatischen Pressen zur Fertigung von Bauteilen mit pulverförmigem Kern mit der Zielanwendung Hydraulik beleuchtet werden. Durch das Mitwirken im Projekt sollen mittelfristig der Energiebedarf im L-PBF um 60% sowie die Pulverkosten um den Faktor 4 reduziert werden. Dadurch erwartet sich die H&H eine Steigerung des Marktanteils und die Erschließung der Auftragsfertigung in der Hydraulik als neues Geschäftsfeld.
Das Projekt "Bau und Erprobung eines verkleinerten Prototypen eines laserunterstützten optischen Abwassermengenmessgerätes auf Basis der Ergebnisse des Projektes AZ 05807/01-/03" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fachhochschule Münster, Fachbereich Elektrotechnik und Informatik durchgeführt. Zielsetzung und Anlass des Vorhabens: Die Messung von Abwassermengen wird bei steigenden Kosten der Aufbereitung und höheren Anforderungen an Leitungssysteme immer wichtiger. In dem von der DBU geförderten Projekt 05807/01-03 'Entwicklung eines Verfahrens zur Messung der Abwassermenge in teilgefüllten Gerinnen und Freispiegelleitungen' konnten nicht alle Auflagen erfüllt werden. Bedingt durch eine Geschäftsumorientierung nahm die Jüke Systemtechnik GmbH als rechtliche Nachfolgerin der ursprünglichen Antragstellerin Fa. meta GmbH in Altenberge Abstand davon, das Projekt fortzusetzen. Nach Diskussionen mit Fachleuten der Abwassertechnik stellte sich jedoch heraus, dass durchaus ein Interesse besteht, ein Gerät, das nach dem berührungslosen Laser-Korrelationsverfahren arbeitet, zu entwickeln. Zwischenzeitlich durchgeführte Versuche und Überlegungen führten zu einem deutlich verbesserten, leichter anwendbaren Konzept. Fazit: Es konnte gezeigt werden, dass das Korrelationsverfahren zur Messung der Abwassermenge grundsätzlich geeignet ist. Dies gilt sowohl für die Messung im Zulauf als auch im Auslauf. Dabei sind folgende positiven Eigenschaften hervorzuheben: - berührungslose Messung - großer Dynamikbereich - hohe Genauigkeit der Messung der Strömungsgeschwindigkeit und des Durchflusses - variabler Messquerschnitt. Die zu Beginn des Projektes genannte Zielvorstellung ' .. ohne größere bauliche Eingriffe' messen zu können, muss allerdings relativiert werden. Zur Messung ist auch beim Korrelationsverfahren eine halbwegs gleichgerichtete, zur Messanordnung parallele Strömung, frei von großvolumigen Wirbeln, erforderlich. Um dies zu erreichen, sollte das Gerinne über eine Strecke von etwa fünf- bis zehnfacher Gerinnebreite gerade und ohne Querschnittsveränderung ausgeführt sein. In einer für den Dauerbetrieb geeigneten Ausführung sollte anstelle des Schwimmers eine automatische Höhennachführung verwendet werden. Dabei steht dann auch die aktuelle Füllhöhe als Messwert zur Verfügung, so dass auch die jeweils aktuelle Strömungsquerschnittsfläche recht genau bestimmt werden kann. Das tatsächliche Strömungsprofil über den Querschnitt wird mit Hilfe eines Modells, in das die Gerinneabmessungen und die Beschaffenheit der Begrenzungsflächen eingeht, berechnet.
Das Projekt "Ressourcenschonende Prozessroute für hochintegrierte Hydrauliksysteme am Beispiel einer elektrifizierten mobilen Arbeitsmaschine" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von H & H Gesellschaft für Engineering und Prototypenbau mbH durchgeführt. Das Ziel der H&H ist es im Rahmen der Beteiligung im Konsortialprojekt 'HyRess' einen Beitrag zur Steigerung der Ressourceneffizienz und zur Reduzierung des CO2-Austoßes durch die Erprobung der neuen Prozessroute beizutragen. Der Schwerpunkt liegt dabei auf der Additiven Fertigung mittels des Verfahrens Laser Powder Fusions (L-PBF). Insbesondere soll wasserverdüstes Pulver für das L-PBF bei der H&H untersucht und qualifiziert werden, um somit treibhausgasintensives gasverdüstes Pulver zu ersetzen. Des Weiteren sollen die Wirkzusammenhänge zwischen L-PBF und dem Heißisostatischen Pressen zur Fertigung von Bauteilen mit pulverförmigem Kern mit der Zielanwendung Hydraulik beleuchtet werden. Durch das Mitwirken im Projekt sollen mittelfristig der Energiebedarf im L-PBF um 60% sowie die Pulverkosten um den Faktor 4 reduziert werden. Dadurch erwartet sich die H&H eine Steigerung des Marktanteils und die Erschließung der Auftragsfertigung in der Hydraulik als neues Geschäftsfeld.
Das Projekt "Teilvorhaben: Entwicklung einer Prozessroute für die effiziente Herstellung additiv gefertigter Hydraulikkomponenten" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Hydac Technology GmbH durchgeführt. Ambitionierte Klimaziele stellen Unternehmen zunehmend unter Druck ihren CO2-Ausstoß zu reduzieren. Ein Weg, um den hohen Emissionszahlen zu begegnen, ist die Elektrifizierung mobiler Arbeitsmaschinen und die daraus resultierende Substitution der Dieselmotoren. Darauf basierend treten bei der Entwicklung mobiler Arbeitsmaschinen (z.B. Bagger, Kompaktlader oder Stapler) bauraumvariable, hochintegrierte Komponenten immer mehr in den Fokus. Dabei gilt der ressourcenschonende Anspruch gleichermaßen dem Produkt wie auch den Fertigungsverfahren. Daher wird vermehrt auf Leichtbau gesetzt, um bereits durch das Design ein Produkt zu entwickeln, welches in der Fertigungs- sowie Nutzungsphase einen kleinen CO2-Fußabdruck aufweist. Durch neue generative Designmethoden, wie der Topologieoptimierung, kann Leichtbau durch bionische Designs effizient betrieben werden. Unter Verwendung des Laser Powder Bed Fusion(L-PBF) Verfahrens, können diese komplexen, kompakten und hochintegrierten Komponenten hergestellt werden. In etablierten Prozessrouten stellen Auslegung und Fertigung bionischer Strukturen aufgrund ihrer hohen geometrischen Komplexität jedoch eine Herausforderung dar. Demgegenüber kann der L-PBF-Prozess diese Anforderungen zwar technisch abbilden, aber nicht ressourcenschonend erfüllen. Ziel des Vorhabens HyRess ist es daher, einen neuen zweistufigen Produktionsprozess aus einer Kombination der Additiven Fertigung und des Heißisostatischen Pressen (HIP) zu erforschen, welcher die Designfreiheit bietet, bionischen Leichtbau umzusetzen. Gleichzeitig sollen die Anforderungen an kurze Durchlaufzeiten bzw. an CO2-arme Serienfertigung im Vergleich zu konventionellen Prozessrouten erreicht werden, welche sich nicht alleine durch die Additive Fertigung bewirken lassen. Im Rahmen des Projekts soll ein hochintegriertes Aggregat aus dem Bereich der Hebe- und Fördertechnik als Demonstrator zum Vergleich und zur Validierung der konsortialen Forschungsarbeiten herangezogen werden.
Das Projekt "TP 5: Konstruktions- und Fertigungsmethodik Smart4Laser" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von LASER Bearbeitungs- und Beratungszentrum NRW GmbH durchgeführt. Konstruktions- und Fertigungsmethodik Smart4Laser für die effiziente Nutzung der Prozesskette Laser im elektrifizierten Antriebstrang Ziel ist die Entwicklung stückzahlskalierbarer Fertigungsszenarien, welche die Prozesskette Laser konsequent nutzen. Laserbasierte 'Insellösungen' im Fertigungsprozess sollen durch eine durchgängig lasergerechte Prozesskette ersetzt werden. Klassische Herausforderungen der Lasertechnik, wie beispielsweise ein hoher Vorrichtungsaufwand, können so mithilfe des Lasers selbst gelöst werden. Um den Aufwand für Vorrichtungen zu minimieren, können beispielsweise deren Geometrien passgenau direkt aus den CAD-Daten eines Bauteils generiert und preisgünstig lasergeschnitten werden oder beim Laserschneiden von Komponenten bauteilintegrierte Vorrichtungen, wie Anschläge, Rast- und Steckgeometrien berücksichtigt und ohne große Mehrkosten mitgefertigt werden. Damit lassen sich auch kleine und mittlere Stückzahlen wirtschaftlich fertigen. Zudem können nasschemische Reinigungen durch flexible, inlinefähige und nachhaltige Laserreinigungsprozesse ersetzt werden. So kann auch die Forderung nach sauberen Bauteilen für das Laserstrahlfügen mit dem Laser selbst gelöst werden. Die Potentiale durchgängiger Laserprozessketten werden mit konventionellen Fertigungsmethoden verglichen, anhand definierter Zielgrößen bewertet und in eine einfach anwendbare Entscheidungsmethodik für Ingenieure überführt. Ziel des LBBZ ist für unsere alten und neuen Kunden aus dem Markt der entstehenden, innovativen Startups eine Standardmethode für die Überführung von technischen Fertigungsideen, Prototypen, kreativen technischen Visionen in eine fertigungsgerechte und hocheffiziente und praktikable Erstkonstruktion. Dabei zielen wir auf den Einsatz unserer bewährter Fertigungsmethoden und Produktionssysteme, die in der Praxis gezeigt haben, dass sie das Potenzial hierfür bieten.
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| Bund | 1154 |
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| Förderprogramm | 1154 |
| License | Count |
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