Das Projekt "WIR! - Physics for Food - Storage and Food" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Zentrum für Ernährung und Lebensmitteltechnologie ( ZELT ) gemeinnützige Gesellschaft mit beschränkter Haftung durchgeführt. Das Ziel des Teilvorhabens der ZELT gGmbH ist die Reduktion der Lagerverluste bei Schüttgütern durch die Erforschung und Entwicklung innovativer Systeme für Nachernteprozesse unter Einsatz der physikalischen Leittechnologien kaltatmosphärisches Plasma (CAP) und plasma-angereichertes Wasser (PAW).
Die IANUS Simulation GmbH wurde 2006 als Spin-off-Unternehmen der TU Dortmund gegründet und ist heute ein Software- und Dienstleistungspartner für 3D-CF-Simulation von Strömungsprozessen. Diese numerischen Strömungssimulationen (CFD-Simulationen) werden beispielsweise in der Kunststoff-, Pharmazie- und Lebensmitteltechnik eingesetzt und ermöglichen einen detaillierten Einblick in die Prozesse und Vorgänge unterschiedlicher Maschinen, in denen Strömungen vorliegen. Mithilfe sogenannter digitaler Zwillinge, welche IANUS mit seinen mehr als 30 Mitarbeitenden der Kundschaft aus unterschiedlichsten Branchen anbietet, können Prozesse ressourcen- und energieeffizient ausgelegt und optimiert werden. Ein Kunde des Unternehmens hat sich auf die Herstellung von Extrudaten, Eckenvulkanisationen und HTV-Formteilen, die in jedem gewünschten Farbton und auf der Grundlage von individuellen Mustern, Datensätzen oder Zeichnungen gefertigt werden können, spezialisiert. Ca. 250 Mitarbeitende verarbeiten Silikonkautschuk in vielfältigen Varianten. Die Firma verarbeitet diverse Profile, Schläuche, Schäume und Platten aus Silikonkautschuk für über zehn verschiedene Branchen unter höchsten qualitativen Ansprüchen. Da der Markt die Herstellung von qualitativ hochwertigeren und technisch anspruchsvolleren Produkten fordert, ist eine iterative Anpassung der formgebenden Extrusionswerkzeuge mithilfe von „Trial & Error“ üblich und oftmals sogar zwingend notwendig. Ein Extrusionswerkzeug hat die Aufgabe, die vom Extruder homogen bezogene Kunststoffschmelze in eine vom Kunden vorgegebene Profilform zu bringen. Dafür ist die entsprechende Werkzeugauslegung – also die Planung und Entwicklung der späteren Werkzeugform – ein signifikanter Faktor. Das Auslegen von Extrusionswerkzeugen ist sehr komplex sowie zeitaufwändig und erfolgt auf Grundlage von Erfahrungswerten. Durch die Komplexität der jeweiligen Werkzeuge besteht allerdings ein hohes Fehlerpotenzial. Fehler in der Werkzeugauslegung werden in der Einfahr- bzw. Bemusterungsphase durch „Trial&Error“-Versuche korrigiert. Dieser Vorgang ist besonders zeit- und kostenaufwändig. Mithilfe modernster numerischer Methoden können die Strömungen in Extrusionswerkzeugen simulativ dargestellt werden. Damit ist es möglich, bestimmte Parameter in der Prozessverarbeitung zu generieren, welche Erkenntnisse über den Prozess bieten. Aufbauend auf diesen bereits bekannten numerischen Ansätzen für die Simulation von Strömungsprozessen hat IANUS ein System entwickelt, mit dem solche Strömungssimulationen auch speziell durch den Anwendenden schnell und einfach durchgeführt werden können. Die Simulation läuft dabei auf Hochleistungsrechenclustern ab, um eine größtmögliche Rechenleistung und schnelle Ergebnislieferung zu garantieren. Des Weiteren kann das System individuell an besondere Kundenwünsche, Anforderungen sowie die jeweiligen Prozesse angepasst werden. Mit einer Software-App ist der Kunde jederzeit über ein internetfähiges Endgerät in der Lage, eine Strömungssimulation innerhalb von Minuten zu definieren und zu beauftragen. Das System ist außerdem fähig, mithilfe schwacher KI eigenständige Lösungsvorschläge zu erarbeiten bzw. Werkzeugkonturen vorzuschlagen. Ausgehend von ca. 100 neuen Werkzeugen pro Jahr bei dem betrachteten Kunden sind exemplarisch ca. acht Nacharbeitungsschleifen je neuem Werkzeug üblich. Damit ergeben sich insgesamt ca. 800 jährliche Anfahrprozesse, die einen entsprechenden Ausschuss verursachen. Zusammen mit einem Materialpreis von ca. 4,30 €/kg und einer Extruderfüllung von ca. 30 kg Material pro Anfahrversuch ergeben sich Verluste von ca. 103.000 € sowie 16.200 kWh Energiebedarf pro Jahr (ausgehend von einem normalen Energieverbrauch bei einem durchschnittlich eingesetzten Extruder). Im Schnitt wird die Anzahl der Anfahrprozesse mithilfe der KI-gestützten Optimierung von acht auf drei Iterationen verringert, was wiederum eine Gesamtersparnis von ca. 66.200 €/Jahr ergibt.
Das Projekt "Blei, Cadmium und Zink in Leitungs- und Mineralwaessern des Raumes Ostwestfalen/Lippe" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fachhochschule Lippe, Fachbereich 4 Lebensmitteltechnologie durchgeführt. Es werden die Leitungswaesser der Stadtnetze Lage und Lemgo auf einen Gehalt an Blei, Cadmium und Zink untersucht. Ebenso die Mineralwaesser einiger Quellen von Bad Pyrmont und Bad Driburg sowie die Heilwaesser einiger Quellen in Bad Salzuflen, Bad Oeynhausen und Bad Lippspringe. Bisher wurden Blei und besonders Cadmium nur in Spuren und Zink in Mengen von 1,5 ug/ml in einem Heilwasser in Bad Salzuflen gefunden.
Das Projekt "Erniedrigung des SO2-Gehaltes von Weinen und Mosten durch Ionenaustauscher" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Forschungsanstalt für Weinbau, Gartenbau, Getränketechnologie und Landespflege durchgeführt. Zur Bereitung von Wein ist die Zugabe von schwefliger Saeure unerlaesslich. Durch diesen Zusatz steht der Wein somit als SO2-Lieferant in der Nahrung an erster Stelle. Deshalb wird versucht, die schweflige Saeure zusammen mit den an sie gebundenen Substanzen aus dem Wein zu entfernen. Hierzu eignen sich in erster Linie Ionenaustauscher, mit denen die meist an Aldehyd gebundene schweflige Saeure gegen von Natur aus im Wein vorhandene Saeureionen ausgetauscht werden kann.
Das Projekt "Drei-Schluchten-Stausee am Yangtze - China - Teilprojekt 4: BIOVIRTUOS" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität München, Wissenschaftszentrum Weihenstephan, Lehrstuhl für Chemisch-Technische Analyse und Chemischer Lebensmitteltechnologie durchgeführt. Entwicklung und Anwendung eines kosteneffektiven, vergleichenden Biomonitorings (Karacik et al. 2009, Okay et al. 2009, Okay et al. 2009) zur chemischen und ökotoxikologischen Charakterisierung von Oberflächenwasser mit VO und lebenden Organismen sowie Sedimenten. Testung, Anpassung und Validierung (mittels natürlicher Organismen) der VO bei verschieden hydrologischen Voraussetzungen (Hochwasser, Wassermangel, Normalzustand) bis in den terrestrischen Bereich (Boden-Pflanze), da VO auch dort einsetzbar sind. Spezifikation und Transfer der Methodologie zur integrierten Untersuchung, Überwachung der Exposition von PBT mittels VO in der TGA-Region. 1. VO Herstellung und Installation in TGA 2.Chemische Charakterisierung der VO 3. UNEP-konformes Monitoring mit Schwerpunkt PBT 4 Ökotoxikologische Charakterisierung der VO 5. Vergleich VO und Organismus (Fisch, Invertebraten, Boden, Pflanze) 6. Technologie-Transfer der VO und Standardarbeitsanweisungen (VO-SOP).
Das Projekt "Emissionen und Immissionen an Anlagen, in denen Kartoffeln, Fleisch oder Fisch gebraten wird (Bratstrassen)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Nukem durchgeführt.
Das Projekt "T 2: Development of energy-efficient systems for high-quality fruit drying - initiated by the SFB subproject E1" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Hohenheim, Institut für Agrartechnik, Fachgebiet Agrartechnik in den Tropen und Subtropen durchgeführt. Background: Thailand is an agriculture-based economy with production of high value fruits as one of the main sources of crop revenue. Among them, longan and litchi have significant importance for the economy. Those fruits are produced mainly in the northern region. Litchi is grown primarily by smallholders in the mountainous areas. However, the orchards are being substituted by seasonal field crops because the profitability of litchi growers has been jeopardized by unstable prices and insufficient access to markets. Consequently, this substitution have resulted on increasing levels of erosion, pesticide use and water demands. Local production of dried fruits by small-scale industries or farmer cooperatives is a promising solution for the upland growers. Such practice keeps the value adding process in the rural area, allows decoupling producer from the unstable fresh market and eliminates the middle man from the value chain. However, with the rising fuel cost the profitability of this operation may be reduced. Particularly because the current drying technology used in small-scale food processing industries has low energy efficiency and yield heterogeneous product, not allowing them to achieve the standards of the international market. Therefore small-scale fruit drying equipment has to be optimized to increase energy efficiency and to meet export quality standards. Additionally, renewable sources like biomass or biogas produced from fruit processing wastes, such as pruning wood, seeds, and peels, can provide energy for drying and replace fossil fuels. Therefore, biogas and biomass combustion should be integrated in the drying systems. Results until now: A survey of litchi drying facilities in Northern Thailand was conducted. Semi-structured questionnaires were applied to evaluate the facilities in terms of age, equipment, operational procedures, energy, labor and costs. Various types of cabinet tray dryers heated either with LPG or firewood were found and it was observed that in general producers face difficulties in achieving uniform batches. An additional survey was carried at the sites where the LPG-fueled tray dryer from the Likhitchewan company are used. Users mentioned its convenient operation, good temperature control and cost-capacity ratio as its main advantages. The high fuel consumption and non-uniformity of the drying batch were consistently regarded as drawbacks. The quality and energy performance of the Likhitchewan tray dryer was experimentally analyzed for litchi drying in a farmers cooperative. Non-uniform temperature distribution in the drying chamber was observed resulting on heterogeneous batch. Regarding the energy performance, about 15 kg of LPG was required per batch which yielded approximately 15 kg of dry litchi. Losses via exhaust air and convective losses were the main heat sinks identified. (abridged text)
Das Projekt "Improvement of energy-tie up by using the high temperature cooling crystallization" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Südzucker AG durchgeführt. Objective: Demonstrates high temp cooling crystallization of sugar beet juices. Energy saving is 4.1 litres of oil per tonne of beet processed. For annual output of 900000 t saving juices in the cooling crystallization stage. Expected payback time is about 4 years. General Information: Sugar crystallization takes place through the thickening of aqueous solutions. It is not possible to put the water evaporated in vacuum to meaningful further use for heating purposes. With the state of engineering so far attained in the European Community average juice concentrations of 68 per cent (in exceptional cases up to 74 per cent) are achieved in the multiple evaporation plant preceding the evaporation crystallization stage. Until now it has not been possible technologically to control higher concentrations. The resultant heating vapours have been utilized in the process. By heating juices under vacuum to 110 deg, the process now under discussion achieves concentrations of 85 per cent; it also utilizes the resultant heating vapours and reduces the quantities of water needing to be evaporated in the follow-up evaporation crystallization stage by around 50 per cent compared with the state of the art. The primary energy input shrinks accordingly. The innovative feature of the process lies in the energy tie-up of evaporation plant, new type cooling crystallization and evaporation crystallization, which enables extremely high juice concentrations to be used in the cooling crystallization stage. The latter starts at a temperature of 100 deg and in the course of crystal formation leads to a final temperature of 65 degree of Celsius. Oncentrated juice is couled rapidly to the seed point and then more slowly as the crystals grow. This temperature conforms with the normal operating conditions of the still conventional follow-up evaporation crystallization phase. The process under discussion thus amounts to a new element in existing plant and can be employed in every sugar factory.
Das Projekt "Teilprojekt C" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Christian-Albrechts-Universität Kiel, Institut für Pflanzenbau und Pflanzenzüchtung durchgeführt. Ziel des Gesamtprojektes ist die Verbesserung der Proteinqualität des Rapsschrotes und die Nutzung des Proteins für die menschliche Ernährung. In diesem Teilprojekt wird eine Mutantenpopulation von einer gelbsamigen Sommerrapslinie erstellt und die genetische Variabilität erweitert. Eine TILLING-Plattform zur gezielten Identifizierung von Genotypen mit Mutationen in den Schlüsselenzymen der Sinapinbiosynthese (SCT und SGT) und reduziertem Sinapingehalt wird etabliert. Mit Hilfe von EMS wird für Raps ein umfangreiches Mutantensortiment erstellt und DNA isoliert. Nach Optimierung der TILLING-Technologie werden die DNA-Proben zur Identifizierung von Genmutationen eingesetzt. Die funktionelle Bedeutung der Mutation wird durch die Bestimmung der Zusammensetzung der Sinapinester der Mutanten ermittelt. Prototypen mit reduziertem Sinapingehalt werden selektiert. Die Mutanten mit reduziertem Sinapingehalt werden von den Wirtschaftspartnern direkt für die Züchtung gelbsamiger Winterrapssorten genutzt. Der wirtschaftliche Wert der Population besteht in der Erzeugung von Pflanzen mit neuartigen Eigenschaften und in der direkten Nutzung der Mutanten in kommerziellen Züchtungsprogrammen.
Das Projekt "Poekeln von Fleischerzeugnissen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Bundesanstalt für Fleischforschung, Institut für Technologie durchgeführt. Nitrit- und Nitratsalze zaehlen zu den moeglichen Schadstoffen fuer den menschlichen Organismus. Der Einsatz dieser Poekelstoffe bei Fleischerzeugnissen ist jedoch gegenwaertig aus technologischer Sicht unverzichtbar. Es soll weiterhin nach gesundheitlich wie technologisch besseren Loesungen beim Poekeln von Fleischerzeugnissen gesucht werden.