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Anforderungen an die Behandlung spezifischer Elektroaltgeräte unter Ressourcen- und Schadstoffaspekten

Am 24.10.2015 trat das novellierte ElektroG 2 in Kraft. Mit dem § 24 (2) wurde die Bundesregierung ermächtigt, weitergehende Anforderungen an die Behandlung von Elektroaltgeräten festzulegen. Zur Schaffung einer Grundlage für eine solche Verordnung hat das Umweltbundesamt die vorliegende Studie in Auftrag gegeben. Gegenstand dieser Studie ist die Betrachtung verschiedener Geräte, Bauteile und Stoffe, namentlich sind dieses Leiterplatten, Flachbildschirme, Kunststoffe und Photovoltaikmodule. Die Effektivität der aktuellen Behandlungsverfahren hinsichtlich Ressourcen- und Schadstoffaspekten soll untersucht werden. Dazu werden in erster Linie Literaturrecherchen und -auswertungen sowie Interviews mit verschiedenen Unternehmen entlang der Entsorgungskette durchgeführt. Bei Bedarf wird diese Vorgehensweise durch technische Untersuchungen und chemische Analysen ergänzt. Insgesamt sollen die Ergebnisse die Ableitung spezifischer konkreter Behandlungsempfehlungen ermöglichen. Quelle: Forschungsbericht

Anforderung an die Behandlung spezifischer Elektroaltgeräte unter Ressourcen- und Schadstoffaspekten

Das Projekt "Anforderung an die Behandlung spezifischer Elektroaltgeräte unter Ressourcen- und Schadstoffaspekten" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Dr. Brüning Engineering UG durchgeführt. Das novellierte ElektroG enthält in § 24 Nr. 2 die Ermächtigung der Bundesregierung, durch Rechtsverordnung weiter gehende Anforderungen an die Behandlung von Elektroaltgeräten festzulegen. Vor dem Hintergrund neuartiger Gerätetechnologien und aufbauend auf den Erfahrungen seit in Kraft treten des ElektroG 2005 besteht der Bedarf, die Effektivität einzelner Behandlungsverfahren durch Analysen zu belegen und ggf. weitere Anforderungen fortzuentwickeln. Die bereits im ElektroG enthaltenen Vorgaben für die Behandlung, stellen lediglich Anforderungen an die Schadstoffentfrachtung der Geräte, Aspekte der Ressourcenschonung werden bislang nicht beachtet. Insbesondere bei der Behandlung von Leiterplatten, Flachbildschirmgeräten, Kunststoffen und Photovoltaikmodulen besteht aufgrund von technischen Innovationen und gesetzlicher Änderungen der Bedarf zur Überprüfung der Anforderungen.In dem Projekt werden die vier oben genannten Gerätegruppen bzw. -bauteile betrachtet und auf Aktualisierungsbedarf bezüglich der Behandlung untersucht.

Teilvorhaben: Leiterplattensubstrate mit eingebetteten aktiven und passiven Bauelementen und erhöhten thermischen Anforderungen

Das Projekt "Teilvorhaben: Leiterplattensubstrate mit eingebetteten aktiven und passiven Bauelementen und erhöhten thermischen Anforderungen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Hofmann Leiterplatten GmbH durchgeführt. Ziel des Teilvorhabens ist die Erforschung einer neuen Substrattechnologien, die für Baugruppen mit einer höheren thermischen Belastung und gleichzeitiger Miniaturisierung der Baugruppen ausgelegt sind. Themenschwerpunkt wird hier die Antriebs- und Beleuchtungstechnik sein. Bei der Antriebstechnik werden vermehrt Leiterplattensubstrate für die ständig steigende Leistung, insbesondere bei Elektro-Mobilität benötigt. Hierzu sind Lösungen für die Bewältigung von höheren Strömen der Baugruppen mit den daraus resultierenden steigenden Temperaturen bei der Substrattechnik zu suchen. In der Beleuchtungstechnik, werden ebenfalls durch steigende Leuchtdichte der LEDs höhere Temperaturen auf den Baugruppen erzeugt. Bei der Beleuchtungstechnik soll zusätzlich noch stärker auf die Miniaturisierung der LED-Module eingegangen werden, da durch die Verkleinerung der LED-Module neue Freiheiten bei der Allgemeinbeleuchtung und im Leuchten Design offen stehen. Ziel von unserem Teilvorhaben ist es, Substrate nach den Anforderungen der Projektpartner zu verbessern und Grundlagen für neue Substrate zu erforschen, die ein besseres thermisches Management und auch eine Miniaturisierung der Baugruppen ermöglichen.

SiRKo - Simultane Rückseiten-Kontaktierung von dünnen Solarzellen

Das Projekt "SiRKo - Simultane Rückseiten-Kontaktierung von dünnen Solarzellen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Schmid Technology Systems GmbH durchgeführt. Die Herstellung von Solarmodulen ist auf einen sequentiellen Prozess zugeschnitten, bei dem jeweils benachbarte Zellen von vorne nach hinten verbunden werden. Sogenannte Rückseitenkontakt-Zellen ermöglichen die Kontaktierung von einer einzigen Seite, damit auch eine wirtschaftlichere und schonendere Zellverbindung. Zudem lassen sich mit Rückseitenkontakt-Zellen optische und elektrische Verluste verringern. Unser Vorhaben zielt auf die Entwicklung eines Verfahrens zur simultanen Kontaktierung von Rückseitenkontaktzellen (RSKZ) für die Herstellung von PV-Modulen. Es geht sowohl um ein neues Zellverbinder-Material wie auch einen zugehörigen Verbindungsprozess. Die Technologie soll für sehr dünne Zellen einsetzbar sein und die Prozeßdauer für die Zellkontaktierung verringern.

Innovatives Kreislaufverfahren zum Ätzen von Leiterplatten

Das Projekt "Innovatives Kreislaufverfahren zum Ätzen von Leiterplatten" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von EUT Eilenburger Elektrolyse- und Umwelttechnik GmbH durchgeführt. Zielsetzung und Anlass des Vorhabens Bei der Fertigung von Leiterplatten werden die Strukturen mittels geeigneter Ätzlösungen aus dem kupferbeschichteten Basismaterial herausgeätzt. Bei Verwendung einer Kupferchlorid-Salzsäure-Ätzlösung bestehen Defizite hinsichtlich einer umweltfreundlichen und rentablen Recyling-Technik. Außerdem geht der Trend in der Leiterplattentechnik zu immer feineren Strukturen (Mikrofeinstleiter), die mit der Kupferchlorid-Ätztechnik nicht mehr wirtschaftlich herstellbar sind. Deshalb bestehen für das neu zu entwickelnde Recycling-Ätzverfahren die folgenden Zielstellungen: - Durch höhere erreichbare Ätzgeschwindigkeiten bei verbesserter Flankensteilheit sollen besonders feine Leiterplattenstrukturen rationeller und in besserer Qualität herstellbar sein - Im geschlossenen Kreislauf soll das eingelöste Kupfer elektrolytisch rückgewonnen und das Ätzmittel reoxidiert werden, so dass Abfälle vermieden und Chemikalien eingespart werden können. Fazit Die in der Aufgabenstellung vorgesehene Zielstellung für das Projekt wurde in allen wesentlichen Punkten erfüllt. Darüber hinaus wurden neue innovative Lösungen für die Regenerations-Elektrolyse entwickelt und erprobt sowie Vorschläge zur ökologischen und ökonomischen Weiterentwicklung gemacht. Für eine künftige Markteinführung ist es erforderlich, die Erprobung unter Produktionsbedingungen in einer beim Projektpartner ILFA zu errichtenden Pilotanlage durchzuführen. Diese Pilotanlage könnte gleichzeitig als Referenzanlage für die künftige Markteinführung genutzt werden.

Teilvorhaben 2: Entwicklung von Schaeumungsmitteln und Blends

Das Projekt "Teilvorhaben 2: Entwicklung von Schaeumungsmitteln und Blends" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Lehmann & Voss & Co. KG durchgeführt. Chemische Treibmittel erlauben die Herstellung von Schaeumen aus einer Vielzahl von Polymeren. Fuer die Verschaeumung von Hochtemperaturthermoplasten werden neue chemische Treibmittel benoetigt, deren Zersetzungs- bzw. Verarbeitungstemperatur hoch genug liegt, um vorzeitige Zersetzung in der Einzugszone des Extruders zu vermeiden. Dazu ist der Einsatz von bisher wenig oder gar nicht als Treibmittel verwendeten Substanzen zu pruefen und eine geeignete Form der Dosierung, etwa als Masterbatch, zu entwickeln. Hierfuer sind geeignete Traegermaterialien zu untersuchen. Da eine extrem starke Gewichtsreduzierung (auf 10 Prozent) angestrebt wird, werden auch physikalische Verschaeumungsmethoden geprueft. Sie erlauben oftmals staerkere Dichtereduzierung, erfordern aber in der Regel Nucleierungsmittel, um eine feine Schaumstruktur zu erzielen. Neben feinteiligen Substanzen (z.B. Talkum) sind chemische Treibmittel besonders gut als Nucleierungsmittel geeignet. Das vorliegende Teilprojekt umfasst die Entwicklung von chemischen Treibmitteln, die entweder allein oder als Nucleierungsmittel fuer physikalische Treibmittel fuer die Verschaeumung von Hochtemperaturthermoplasten geeignet sind.

Teilvorhaben 7: Aufbau und Test von elektronischen Musterschaltungen

Das Projekt "Teilvorhaben 7: Aufbau und Test von elektronischen Musterschaltungen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von KEW Konzeptentwicklung GmbH durchgeführt. Im Projekt sollen thermoplastische Leiterplatten auf der Basis von geschaeumten Hochtemperatur- Thermoplasten entwickelt werden. In das Konzept werden weiterhin Folienleiterplatten integriert, um somit den Aufbau von hochintegrierten Schaltungen mit Multilayer auf der gleichen Materialbasis zu ermoeglichen. Ferner sollen Kabel und elektromechanische Komponenten aus dem selben Werkstoff integriert werden. Die erwarteten technischen Vorteile des Konzeptes liegen in einer Gewichtsreduktion der Leiterplatten und in verbesserten Eigenschaften bei Hochfrequenzanwendungen. Es wird eine universelle Uebertragbarkeit auf eine Vielzahl elektronischer Anwendungen wie Konsumelektronik, Informations- und Kommunikationselektronik oder Automobilelektronik angestrebt. Spezielle Aufgabe der KEW Konzeptentwicklung GmbH sind der Aufbau und der Test verschiedener Demonstratoren. Der Aufbau und Test der Versuchsaufbauten, insbesondere der Automobilapplikation in enger Kooperation mit der Firma Lear, kann von uns durchgefuehrt werden.

Stoffstroeme bei der Herstellung von Leiterplatten

Das Projekt "Stoffstroeme bei der Herstellung von Leiterplatten" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Forschungszentrum Karlsruhe GmbH Technik und Umwelt, Institut für Technikfolgenabschätzung und Systemanalyse (ITAS) durchgeführt. Ziel des Vorhabens war die Aufklaerung der Stoffstroeme bei der Herstellung von Leiterplatten, insbesondere die mengenmaessige Erfassung der Einsatzstoffe, die prozessbedingten Stoffumwandlungen sowie der Verbleib dieser Stoffe bei den einzelnen Produktionsschritten. Der Stofffluss des eingesetzten Kupfers wurde dabei genauer untersucht. Fuer das Jahr 1993 konnten detaillierte Mengenangaben entwickelt werden. Fuer die Herstellung von 4,7 Mio m2 fertigen Leiterplatten wurden 15.000 t Basismaterial und 5000 t Kupfer eingesetzt. Auf den fertigen Platten verbleiben nur 30-40 Prozent des eingesetzten Kupfermaterials. Wichtigster Abfallstrom sind die kupferhaltigen Aetzloesungen (ca. 45 Prozent des eingesetzten Kupfers). Internes Recycling findet nicht statt, da die Qualitaet des elektrolytisch zurueckgewonnenen Kupfers nicht hoch genug ist fuer einen Wiedereinsatz.

Teilvorhaben 5: Entwicklung von Metallisierungs- und Strukturierungsverfahren

Das Projekt "Teilvorhaben 5: Entwicklung von Metallisierungs- und Strukturierungsverfahren" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Lueberg-Elektronik GmbH & Co. Rothfischer KG durchgeführt. Gesamtprojekt: 'Entwicklung von thermoplastischen Leiterplatten als Beitrag zur Kreislaufwirtschaft', Teilprojekt: 'Entwicklung von Metallisierungs- und Strukturierungsverfahren'. Das Teilprojekt verfolgt das primaere Ziel, geschaeumte, dielektrische hochtemperaturbestaendige Thermoplaste mittels einer Primertechnik zu metallisieren und zu strukturieren. Der Primer/Katalysator sollte soweit temperaturbestaendig sein, dass die nachgeschalteten Bearbeitungsschritte wie Bestuecken und Loeten problemlos mit am Markt ueblichen Verfahren durchzufuehren sind. Den wesentlichen Arbeits- und Forschungsinhalt wird die Auswahl, Anpassung und Modifizierung mit am Markt bereits eingefuehrten Katalysator und Primersystemen einnehmen. Ein weiterer Arbeitsschwerpunkt wird die Pruefung von konventionellen Leiterplattentechniken /Equipment zur Bearbeitung und Fertigung von geschaeumten thermoplastischen Substraten darstellen.

Teilvorhaben 4: Entwicklung der Extrusionstechnologie

Das Projekt "Teilvorhaben 4: Entwicklung der Extrusionstechnologie" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Maschinenfabrik Reifenhäuser GmbH & Co. durchgeführt. Das Aufschaeumen thermoplastischer Kunststoffe findet zunehmenden Einsatz in vielen Anwendungsbereichen zur Optimierung von Produkteigenschaften und/oder zur Kosten/Gewichtsreduzierung. Die Entwicklung der Anlagentechnologie zur Herstellung von geschaeumten Hochtemperatur-Thermoplasten wuerde einen weltweit einmaligen Innovationssprung bedeuten. Diese Extrusionstechnologie ermoeglicht die kostenreduzierte Herstellung von Leiterplatten durch die Materialersparnis infolge des Aufschaeumens und den kontinuierlichen Herstellungsprozess. Zusammen mit den technischen und oekologischen Vorteilen des Produktes verspricht dies eine grosse Marktakzeptanz.

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