Das Projekt "NIP II: Entwicklung von Sinterpapier-GasDiffusionsLayern für bauraum-, fertigungs- und kostenoptimierte mobile Brennstoffzellen, Teilvorhaben: Short stack tests" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Digitales und Verkehr. Es wird/wurde ausgeführt durch: balticFuelCells GmbH.Im vorliegenden Projekt wird mit Hilfe der Sinterpapier-Technologie ein verbessertes Gas Diffusion Layer (GDL) entwickelt. Unter Nutzung papiertechnologischer Prozesse werden organische Faserstoffe, Füllstoffe und Additive zusammen mit Metallpulver zu einem flächigen, papierähnlichen Produkt verarbeitet und anschließend mittels Wärmebehandlung die organischen Bestandteile entfernt, sowie die Struktur in ein rein metallisches, hochporöses Material überführt. Das Gesamt-Porenvolumen sowie die Porengestalt lassen sich in weiten Grenzen einstellen und auch anisotrope Eigenschaften erzeugen, die z.B. den gezielten Gas- und Wassertransport unterstützen. Eine makroskopische Strukturierung der GDL soll perspektivisch den Einsatz vereinfachter siebgedruckter Bipolarplatten ermöglichen. Das neue GDL-Material wird unter einsatzrelevanten Bedingungen in einem prototypischen Shortstack über 500 h getestet (TRL 6). Parallel dazu wird eine strukturierte SinterGDL mit integriertem Flow Field in Kombination mit vereinfachter Bipolarplatte mit dem Ziel der Fertigungsvereinfachung und Baugrößenreduzierung getestet.
Das Projekt "Längerfristige trockene Zwischenlagerung von abgebrannten Brennelementen und verglasten hochradioaktiven Abfällen" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und nukleare Sicherheit , Bundesamt für die Sicherheit der nuklearen Entsorgung (BMU,BASE). Es wird/wurde ausgeführt durch: Gesellschaft für Anlagen- und Reaktorsicherheit (GRS) gGmbH.In Deutschland wird das Konzept der trockenen Zwischenlagerung bestrahlter Brennelemente aus Leichtwasser-, Hochtemperatur- sowie Prototyp- und Forschungsreaktoren, ebenso wie die Aufbewahrung der Kokillen mit verglasten Spaltproduktlösungen aus der Wiederaufarbeitung von bestrahlten Brennelementen in dicht verschlossenen metallischen Transport- und Lagerbehältern (TLB) verfolgt, bis ein Endlager zur Verfügung steht. Durch das Standortauswahlgesetz wurde festgeschrieben, dass der Standort für ein solches Endlager bis zum Jahr 2031 gesetzlich festgelegt sein wird. Im Anschluss daran erfolgt dann die Errichtung des Endlagers. Aus diesem Grund kann aus heutiger Sicht nicht mehr ausgeschlossen werden, dass die genehmigte Zwischenlagerzeit von 40 Jahren, zumindest für einen Teil der Behälter, überschritten wird. Zusätzlich hat mit der Neuordnung der Verantwortung der kerntechnischen Entsorgung der Bund den Großteil der Zwischenlager in einer Betriebsgesellschaft (BGZ) übernommen. Der Erkenntnisstand baut auf den Vorgängervorhaben auf und ist durch die vorangegangenen Vorhaben dokumentiert, zuletzt im Rahmen des Vorgängervorhabens 4718E03310. Der Übergang der Zwischenlager und Abfälle auf die BGZ schafft die Möglichkeit, Daten zu den gelagerten Brennelementen zu erhalten und den Bestand der Zwischenlager genauer zu analysieren. Die Aufbereitung neuer Erkenntnisse zum Alterungsmanagement sowie zur Regelwerksentwicklung im Hinblick auf technische Anforderungen wird vorgenommen. Die Voraussetzungen für die Nachweisführung zu längeren Lagerzeiten sollen in Bezug auf die sicherheitstechnischen Randbedingungen beurteilt werden. Die Erkenntnisse aus aktuellen Forschungsarbeiten sollen ausgewertet und entsprechende Rückschlüsse bewertet werden.
Das Projekt "KlimPro: Reduzierte Prozessemissionen in der Stahl- und Zementherstellung - Aufbereitung und Nutzung von Roheisenentschwefelungsschlacke, Teilprojekt 1: Entwicklung/Skalierung eines Aufbereitungsverfahrens, Konzipierung/Aufbau Technikumsanlage, Ökobilanzierung und Verbundkoordination" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Bildung und Forschung. Es wird/wurde ausgeführt durch: Fraunhofer-Institut für Bauphysik, Institutsteil Holzkirchen.Ziel von RESycling ist es, durch die vollständige Aufbereitung und Verwertung der bisher ungenutzten Roheisenentschwefelungsschlacke (RES) klimarelevante Prozessemissionen in drei relevanten Industriebranchen - namentlich der Stahl-, Zement- und Düngemittelindustrie - zu senken. Für die erfolgreiche Realisierung sollen in RESycling innovative Technologien zu einer wirksamen und branchenübergreifenden Prozesskette kombiniert werden. Zunächst soll mittels elektrodynamischer Fragmentierung (EDF) das in der RES enthaltene metallische Eisen zurückgewonnen und als Erz- und Schrottersatz dem Hüttenkreislauf zugeführt werden, um so Emissionen bei der Herstellung von Stahl zu senken. Mittels einer zweistufigen chemischen Behandlung des verbleibenden mineralischen Materials sollen anschließend sekundäre Rohstoffe für die Düngemittel- und Zementindustrie gewonnen werden, um auch hier Prozessemissionen zu reduzieren. Da RES als nahezu klimaneutraler Reststoff gilt, ist das Einsparpotenzial von Energie und Treibhausgasen enorm. Jährlich entstehen alleine in Deutschland rund 450 Tsd. Tonnen RES, die zusammen mit RES-Deponiebeständen einer Verwendung zugeführt werden könnten. Die Primärproduktion der substituierbaren Materialien in Stahl-, Zement- und Düngemittelindustrie weist dabei Prozessemissionen von rund 470 Tsd. Tonnen CO2-Äquivalenten jährlich auf, was zuzüglich der noch nicht mit eingerechneten RES-Deponiebestände die Klimaschutzpotenziale von RESycling aufzeigt. Für die exakte Bewertung der Klimaschutzwirkung müssen die Prozessemissionen der Aufbereitung erfasst und gegenübergestellt werden. Es ist jedoch davon auszugehen, dass hierbei nur ein Bruchteil an Prozessemissionen anfällt.
Das Projekt "MEO-TBCs - Multikomponentige äquiatomare Oxide als Hochleistungsmaterialien für zukünftige Wärmedämmschichten" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Bildung und Forschung. Es wird/wurde ausgeführt durch: DECHEMA Forschungsinstitut Stiftung bürgerlichen Rechts.Flugzeuge werden auch in der mittelfristigen Zukunft mit Turbinen angetrieben werden, da alternative Antriebstechnologien noch weit entfernt von der Marktreife sind. Zwar können durch den Einsatz von synthetischen Kraftstoffen (sog. SynFuels) die Ressourcen geschont und eine CO2 neutrale Bilanz geschaffen werden, jedoch wird der weltweite Flugverkehr durch die wachsende Bevölkerung sowie den weltweiten Handel weiter ansteigen. Durch die Steigerung der Effizienz der Triebwerke kann das größte Einsparpotenzial im Treibstoffverbrauch und damit dem CO2 Ausstoß erreicht werden. Dies kann primär durch die Steigerung des Wirkungsgrades realisiert werden, was eine erhöhte Prozesstemperatur mit sich bringt. Dies ist jedoch nur mit Hilfe neuer Werkstoffe möglich. Bisher schützt eine keramische Wärmedämmschicht (WDS) aus Yttriumoxid-teilstabilisiertem Zirkoniumdioxid (YSZ) die darunterliegenden metallischen Bauteile in den heißesten Zonen der Gasturbine. Allerdings weist YSZ oberhalb von 1200 Grad Celsius nur eine begrenzte Temperaturbeständigkeit im Langzeiteinsatz auf. Eine neue vielversprechende Materialklasse für den Einsatz als WDS bei Temperaturen größer als 1200 Grad Celsius sind multikomponentige äquiatomare Oxide (multicomponent equiatomic oxides, MEOs), die aus mindestens 4 - 5 verschiedenen Kationen in äquiatomarer Konzentration bestehen und einphasig in einer einfachen Kristallstruktur vorliegen. Diese Materialklasse wird erst seit 2015 in der Literatur erwähnt und verspricht, ähnlich wie bei den metallischen multikomponentigen äquiatomaren Legierungen (oder auch Hoch-Entropie Legierungen), erfolgsversprechende Eigenschaften, vor allem hinsichtlich einer geringen Wärmeleitfähigkeit, guter mechanischer Eigenschaften und Hochtemperaturstabilität. Im Rahmen dieses Projektes soll das Potential dieser neuen Materialklasse hinsichtlich der Anwendung als Hochleistungsmaterialien mit geringer Wärmeleitfähigkeit für zukünftige Wärmedämmschichten untersucht werden.
Das Projekt "PurCo - Purification of copper - Beiträge zur Kupferschmelzefiltration und Recycling von Kupferschrotten'" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Bildung und Forschung. Es wird/wurde ausgeführt durch: Technische Universität Bergakademie Freiberg, Institut für Keramik, Feuerfest und Verbundwerkstoffe.Kupfer und Kupferlegierungen gehören aufgrund der hohen elektrischen und thermischen Leitfähigkeit, der guten Korrosionsbeständigkeit, den antibakteriellen Eigenschaften und der einfachen Verarbeitbarkeit zu den strategisch wertvollen Materialien. Die Anforderungen an die Reinheit des Kupfers steigen stetig, wobei die herausragenden Eigenschaften des Kupfers von den Gehalten an gelösten Gasen (Sauerstoff und Wasserstoff), metallischen Verunreinigungen und nicht-metallischen Einschlüssen abhängig sind. Die Schmelzefiltration ist im Bereich Kupfer momentan nicht Stand der Technik. Das will die BMBF-Nachwuchsgruppe PurCo ändern. Das Ziel der BMBF-Nachwuchsgruppe PurCo ist die Entwicklung von neuartigen Filtermaterialien, mit welchen der Reinheitsgrad der Kupferschmelze erhöht und die Recyclingrate von Kupfer gesteigert werden kann. Die zu entwickelnden Filtermaterialien zielen dabei neben der Entfernung von Einschlüssen durch die Tiefenfiltration auch auf deren effiziente Entfernung durch eine gezielte Reaktion mit der funktionalisierten Filteroberfläche. Im Bereich der gasförmigen Verunreinigungen soll die Wasserstoffaufnahme mittels maßgeschneiderter Oberflächenbeschaffenheit der Filter in Kombination mit speziellen Schmelze-Behandlungen (Unterdruck und/oder Zuführung von Spülgas) reduziert werden, um so die Anzahl und Größe von Wasserstoffporen zu verringern. Ein weiterer Schwerpunkt des Nachwuchsprojektes PurCo ist die Entwicklung einer Methode zur quantitativen Charakterisierung nicht-metallischer Einschlüsse und Wasserstoff im Kupfer, da solche Methoden im Bereich Kupfer nicht etabliert sind. Dabei soll unter anderem ein Verfahren zur Konzentrierung von nicht-metallischen Einschlüssen, die Erstellung eines Kataloges der kupfertypischen Einschlüsse und ein Algorithmus zur zeiteffizienten Quantifizierung der Einschlüsse entwickelt werden.
Das Projekt "KlimPro: Reduzierte Prozessemissionen in der Stahl- und Zementherstellung - Aufbereitung und Nutzung von Roheisenentschwefelungsschlacke, Teilprojekt 4: Evaluation von Rezyklaten aus Roheisenentschwefelungsschlacke als Substitute für Zementrohstoffe" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Bildung und Forschung. Es wird/wurde ausgeführt durch: Südbayerisches Portland-Zementwerk Gebrüder Wiesböck & Co. GmbH.Ziel von RESycling ist es, durch die vollständige Aufbereitung und Verwertung der bisher ungenutzten Roheisenentschwefelungsschlacke (RES) klimarelevante Prozessemissionen in drei relevanten Industriebranchen - namentlich der Stahl-, Zement- und Düngemittelindustrie - zu senken. Für die erfolgreiche Realisierung sollen in RESycling innovative Technologien zu einer wirksamen und branchenübergreifenden Prozesskette kombiniert werden. Zunächst soll mittels elektrodynamischer Fragmentierung (EDF) das in der RES enthaltene metallische Eisen zurückgewonnen und als Erz- und Schrottersatz dem Hüttenkreislauf zugeführt werden, um so Emissionen bei der Herstellung von Stahl zu senken. Mittels einer zweistufigen chemischen Behandlung des verbleibenden mineralischen Materials sollen anschließend sekundäre Rohstoffe für die Düngemittel- und Zementindustrie gewonnen werden, um auch hier Prozessemissionen zu reduzieren. Nach der erfolgreichen Ausarbeitung der Prozesskette im Labormaßstab soll auf Grundlage der gewonnenen Erkenntnisse eine Technikumsanlage konzipiert und gebaut werden, welche zukünftig zur Weiterentwicklung der Verwertung von RES und ähnlichen Materialien verwendet werden soll. Durch die enge Einbindung industrieller Unternehmen aus der Stahl- und Zementindustrie soll dabei die Prozessentwicklung unter Berücksichtigung industrierelevanter Bedingungen sichergestellt werden und RESycling so nachhaltig zu reduzierten treibhauswirksamen Prozessemissionen beitragen. Um die positiven Effekte einer vollständigen Aufbereitung und Verwertung abschließend quantifizieren zu können, wird parallel zur technischen Projektarbeit eine Ökobilanzierung (life cycle assessment, LCA) und eine techno-ökonomische Analyse des entwickelten Verfahrens durchgeführt.
Das Projekt "KlimPro: Reduzierte Prozessemissionen in der Stahl- und Zementherstellung - Aufbereitung und Nutzung von Roheisenentschwefelungsschlacke, Teilprojekt 2: Rückführung von Eisen aus Roheisenentschwefelungsschlacke in den Hüttenprozess" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Bildung und Forschung. Es wird/wurde ausgeführt durch: ThyssenKrupp MillServices & Systems GmbH.Ziel von RESycling ist es, durch die vollständige Aufbereitung und Verwertung der bisher ungenutzten Roheisenentschwefelungsschlacke (RES) klimarelevante Prozessemissionen in drei relevanten Industriebranchen - namentlich der Stahl-, Zement- und Düngemittelindustrie - zu senken. Für die erfolgreiche Realisierung sollen in RESycling innovative Technologien zu einer wirksamen und branchenübergreifenden Prozesskette kombiniert werden. Zunächst soll mittels elektrodynamischer Fragmentierung (EDF) das in der RES enthaltene metallische Eisen zurückgewonnen und als Erz- und Schrottersatz dem Hüttenkreislauf zugeführt werden, um so Emissionen bei der Herstellung von Stahl zu senken. Mittels einer zweistufigen chemischen Behandlung des verbleibenden mineralischen Materials sollen anschließend sekundäre Rohstoffe für die Düngemittel- und Zementindustrie gewonnen werden, um auch hier Prozessemissionen zu reduzieren. Nach der erfolgreichen Ausarbeitung der Prozesskette im Labormaßstab soll auf Grundlage der gewonnenen Erkenntnisse eine Technikumsanlage konzipiert und gebaut werden, welche zukünftig zur Weiterentwicklung der Verwertung von RES und ähnlichen Materialien verwendet werden soll. Durch die enge Einbindung industrieller Unternehmen aus der Stahl- und Zementindustrie soll dabei die Prozessentwicklung unter Berücksichtigung industrierelevanter Bedingungen sichergestellt werden und RESycling so nachhaltig zu reduzierten treibhauswirksamen Prozessemissionen beitragen. Um die positiven Effekte einer vollständigen Aufbereitung und Verwertung abschließend quantifizieren zu können, wird parallel zur technischen Projektarbeit eine Ökobilanzierung (life cycle assessment, LCA) und eine techno-ökonomische Analyse des entwickelten Verfahrens durchgeführt.
Das Projekt "KlimPro: Reduzierte Prozessemissionen in der Stahl- und Zementherstellung - Aufbereitung und Nutzung von Roheisenentschwefelungsschlacke, Teilprojekt 3: Evaluation von Rezyklaten aus Roheisenentschwefelungsschlacke als Substitute für Düngemittel" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Bildung und Forschung. Es wird/wurde ausgeführt durch: Hochschule Weihenstephan-Triesdorf, Institut für Gartenbau.Ziel von RESycling ist es, durch die vollständige Aufbereitung und Verwertung der bisher ungenutzten Roheisenentschwefelungsschlacke (RES) klimarelevante Prozessemissionen in drei relevanten Industriebranchen - namentlich der Stahl-, Zement- und Düngemittelindustrie - zu senken. Für die erfolgreiche Realisierung sollen in RESycling innovative Technologien zu einer wirksamen und branchenübergreifenden Prozesskette kombiniert werden. Zunächst soll mittels elektrodynamischer Fragmentierung (EDF) das in der RES enthaltene metallische Eisen zurückgewonnen und als Erz- und Schrottersatz dem Hüttenkreislauf zugeführt werden, um so Emissionen bei der Herstellung von Stahl zu senken. Mittels einer zweistufigen chemischen Behandlung des verbleibenden mineralischen Materials sollen anschließend sekundäre Rohstoffe für die Düngemittel- und Zementindustrie gewonnen werden, um auch hier Prozessemissionen zu reduzieren. Nach der erfolgreichen Ausarbeitung der Prozesskette im Labormaßstab soll auf Grundlage der gewonnenen Erkenntnisse eine Technikumsanlage konzipiert und gebaut werden, welche zukünftig zur Weiterentwicklung der Verwertung von RES und ähnlichen Materialien verwendet werden soll. Durch die enge Einbindung industrieller Unternehmen aus der Stahl- und Zementindustrie soll dabei die Prozessentwicklung unter Berücksichtigung industrierelevanter Bedingungen sichergestellt werden und RESycling so nachhaltig zu reduzierten treibhauswirksamen Prozessemissionen beitragen. Um die positiven Effekte einer vollständigen Aufbereitung und Verwertung abschließend quantifizieren zu können, wird parallel zur technischen Projektarbeit eine Ökobilanzierung (life cycle assessment, LCA) und eine techno-ökonomische Analyse des entwickelten Verfahrens durchgeführt.
Das Projekt "ERA-MIN: Beschleunigte CO2-Behandlung von alkalischen Prozessrückständen zur Herstellung von Bindemitteln mit niedrigem CO2-Fußabdruck, Teilvorhaben 2: Entwicklung von Kompositzementen mit niedrigem CO2-Fußabdruck unter Verwendung karbonatisierter Sekundärrohstoffe" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Bildung und Forschung. Es wird/wurde ausgeführt durch: HeidelbergCement AG.Hauptziel des Projekts ist die Entwicklung ressourceneffizienter, kohlendioxidarmer Bindemittel für dauerhafte Betonanwendungen durch teilweisen Ersatz von Portlandzement durch mit CO2 aufbereitete Sekundärrohstoffe. Um das Projektziel zu erreichen, werden folgende spezifische Ziele definiert: -Aufbereitung alkalischer Industrierückstände (BOF-Stahlschlacke, Braunkohlenflugasche, Mitverbrennungsasche) durch CO2-Behandlung zu einem Zwischenprodukt, das als Zusatzstoff (SCM) in Zement und Beton verwendet werden kann -CO2-Nutzung mit einer Rate von 25-200 kg/t des aufbereiteten Rückstands durch chemische Umwandlung von CO2 aus industriellen Rauchgasen oder der Atmosphäre in thermodynamisch stabile mineralische Produkte -Rückgewinnung von 1-2% metallischem Eisen aus BOF-Stahlschlacken durch Zerkleinerung und physikalische Trennung -Reduzierung der Immobilisierung bedenklicher Stoffe in den aufbereiteten Rückständen und den Endprodukten, sodass die Freisetzungsraten unter den von lokalen Umweltvorschriften geforderten Schwellenwerten liegen -Quantifizierung der Nachhaltigkeit der Verwendung CO2-aufbereiteter Zemente mit niedrigem Kohlendioxidgehalt durch eine technisch-wirtschaftliche Analyse (TEA) und eine Lebenszyklusanalyse (LCA) HeidelbergCement definiert im Teilprojekt 2 maßgeblich folgende Arbeitsziele: -Entwicklung nachhaltiger Bindemittel, die die CO2-behandelten Produkte enthalten und die Festigkeits- und Dauerhaftigkeitsanforderungen gemäß nationalen Zement- und Beton-Normen erfüllen -Charakterisierung und Modellierung der Hydratationsprozesse der neuen nachhaltigen Bindemittel CO2TREAT trägt dazu bei, die CO2-Ziele der EU bis 2050 zu erreichen, indem langlebige Produkte mit niedrigem CO2-Gehalt aus verwerteten Reststoffen entwickelt werden. Durch das Erarbeiten neuer industrieller Symbiosen zwischen der Stahl-, Energie- und Zementindustrie wird CO2TREAT die Kreislaufwirtschaft und Wettbewerbsfähigkeit der energieintensiven Industrien in der EU stärken.
Das Projekt "H2Giga: Recycling - Nachhaltige Ressourcennutzung, Teilvorhaben stoffliche Verwertung von H2-Elektrolyseur-Stacks" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Bildung und Forschung. Es wird/wurde ausgeführt durch: RWTH Aachen University, Institut und Lehrstuhl für metallurgische Prozesstechnik und Metallrecycling.Im diesem Teilprojekt wird eine metallurgische Prozessroute zur stofflichen Verwertung aufbereiteter Wasserstoffelektrolyseur-Stacks konzipiert. Diese beinhaltet die selektive Rückgewinnung und Raffination der metallisch oder oxidisch vorliegenden Wertstoffe durch pyro- und hydrometallurgische Verfahren. Die entwickelten Prozessrouten werden in Versuchen im Labor und kleintechnischen Maßstab mit Material aus dem Partnerprojekt des TUBAF sowie anhand von Modellmischungen untersucht und hinsichtlich der Ausbeuten an PMG, SEE und weiteren enthaltenen kritischen Metallen, wie z.B. Ni und Ti bewertet. Im Sinne einer circular economy ist dabei die Wiedernutzbarkeit der Produkte als Vorprodukt für die Verwendung in Elektrolyseuren angestrebt. Abschließendes Ziel des Teilprojektes ist es mit den Partnern Heraeus Deutschland und Nickelhütte Aue die entwickelten metallurgischen Konzepte hinsichtlich ihrer industriellen Eignung zu bewerten und gegebenenfalls an die industriellen Bedürfnisse anzupassen.
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| Bund | 177 |
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| Förderprogramm | 177 |
| License | Count |
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| offen | 177 |
| Language | Count |
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| Deutsch | 177 |
| Englisch | 4 |
| Resource type | Count |
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| Keine | 170 |
| Webseite | 7 |
| Topic | Count |
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| Boden | 92 |
| Lebewesen & Lebensräume | 72 |
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| Weitere | 177 |
