Das Projekt "Vakuum-UV-Photo-CVD fuer amorphe Silicium-Kohlenstoff-Legierungen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Stuttgart, Institut für Kraftfahrwesen und Fahrzeugmotoren durchgeführt. Objective: For a soft deposition of amorphous sic alloys a specific photo cvd process is proposed, which can be expected t improve the P +/I-interface in a-sih-p-I-n solar cells. General Information: A vaccum-uv-photo-cvd reactor for direct decomposition of sih4, si2h6, b2h6, and of hydrocarbons (ch4, c4h10) has been operated with a gaseous transmission filter between deposition chamber and d2-lamp. Growth rates mainly depend on total gas pressure, window-to-substrate distance, and spatial gas flow distribution in the reactor. Undoped a-si:h and a-sic:h films show fermi level position near midgap and photo conductivities exceeding the data for glow discharge deposited films. A shift of fermi level position towards the valence band has been achieved with b2h6 doping. For optical band gap eg = 2.24 ev activation energy determined from temperature dependent dark conductivity decreases from higher then 1 ev (intrinsic layers) to 0.42 ev for heavily doped films. C-incorporation is more effective with c4h10 compared to ch4 because of higher absorption cross section. Since photo cvd growth rates with our commercial d2-lamp are about 2 orders of magnitude lower than glow discharge deposition rates, a novel large area vuv lamp based upon dielectric barrier discharges has been built. Achievements: There is strong evidence that the addition of diborane to the silane gas phase for p-type doping of amorphous silicon pin structures causes dramatic changes in plasma parameters compared with pure silane discharges or mixtures of silane and phosphine. Considerable changes are produced in the properties of boron doped films, compared with undoped or n-doped ones, including a decrease in hydrogen content, gap narrowing, grainy structures and a decrease in dopability. In addition, interface states at the pi interface, which reduce the current of minority carriers in solar cells, are also produced.
Das Projekt "Abbau von Organosiliciumverbindungen unter Umweltbedingungen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität München, Anorganisch-Chemisches Institut durchgeführt. Die Technik verwendet in steigendem Masse Silikone. Es ist jedoch wenig ueber den biologischen Abbau dieser Substanzen bekannt, so dass unklar bleiben muss, wo die Silikone letzten Endes bleiben. Im Augenblick scheinen sie einfach zu verschwinden. Es ist das Ziel des Projekts, Anhaltspunkte dafuer zu erhalten, welche Wege die Natur benutzt, die Silikone wieder zu Silikaten, Kohlendioxid und Wasser abzubauen.
Das Projekt "Reinigung von gasförmigem Chlorwasserstoff" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Wacker Chemie AG durchgeführt. Die international operierende Wacker Chemie AG mit ihren vier Geschäftsbereichen Polysilicon, Silicones, Polymers und Biosolutions unterhält 27 Produktionsstätten in elf Ländern und beschäftigt rund 15.700 Mitarbeiter*innen. Der Geschäftsbereich Wacker Silicones betreibt am Standort Burghausen eine Methanolyseanlage zur Herstellung von Siloxanen. Die hergestellten Siloxane dienen als Ausgangspolymere für die Herstellung von Siliconen. Durch Umsetzung des innovativen Konzepts soll in Burghausen eine HCl (Chlorwasserstoff)-Wäsche entstehen und in die bestehende Anlage integriert werden. Bei der Herstellung von Siloxanen fallen wasserlösliche und schwer abbaubare, siliziumorganische Verbindungen als Nebenprodukte an und gelangen in die zentrale Abwasserreinigungsanlage des Werks. In einem patentierten, zweistufigen Verfahren der HCl-Wäsche wird der Chlorwasserstoff von den umweltbelastenden Verbindungen gereinigt und in einem Kreislauf dem Prozess wieder zugeführt. Damit werden künftig 90 Prozent der siliziumorganischen Verbindungen bereits in der Produktionsanlage entfernt, bevor sie ins Abwasser gelangen. Durch den Einsatz der HCl-Wäsche können jährlich rund 135 Tonnen siliziumorganische Verbindungen zurückgehalten werden und gelangen somit nicht ins Abwasser. Die TOC-Emissionen (Summe des gesamten organischen Kohlenstoffs in einer Probe) der betriebseigenen Kläranlage verringern sich um rund 20 Prozent. Die HCl-Wäscheanlage bildet den zentralen Bestandteil des Vorhabens und dient damit der Verbesserung der Wasserqualität.
Das Projekt "Reinigung und energetische Verwertung von Klärgas durch den Einsatz einer Mikrogasturbine gekoppelt mit einer Adsorptionskältemaschine 'MAK-Energie'" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fachhochschule Köln, Institut für Anlagen- und Verfahrenstechnik durchgeführt. Vorhabensziel: Das Ziel dieses Vorhabens ist die gleichzeitige Reinigung und Verwertung von Klärgas durch einen Verbund von Mikrogasturbine (my -Turbine) und Adsorptionskältemaschine (AKM) mit dem Zweck Strom, Wärme und Kälte zu generieren - eine Kraft-Wärme-Kälte-Kopplung (KWKK). Vorhandenes Klärgas soll vorerst durch die bereitgestellte Kälte der AKM von Siloxanen gereinigt und anschließend in der my -Turbine energetisch verwertet werden. Die Reinigung des Klärgases ist notwendig, da es sonst zu Ablagerungen auf Anlageteilen kommt, die diese zerstören bzw. in ihrer Wirkung beeinträchtigen. Um einen sinnvolles auf Kläranlagen abgestimmtes Anlagenkonzept zu entwickeln, müssen die Kreisläufe zum Betrieb der Adsorptionskältemaschine gewährleistet sein. Die hierfür benötigten Rückkühlungen sollen in das Belebungsbecken sowie Faulturm integriert werden. Arbeitsplanung: Bei dem vorgeschlagenen Verfahren soll das Klärgases durch Abkühlung auf ca. 5 C durch Kondensation der Siloxane gereinigt werden. Wesentliches Element der Siloxan-Abtrennung ist dabei der Wärmeüberträger, der als Kondensator ausgeführt werden muss. Um den Wirkungsgrad der AKM zu erhöhen bzw. die angebotene Kälte optimal zu nutzen, müssen hier auch noch kleine treibende Temperaturdifferenzen genutzt werden. Die auskondensierten Siloxane sind mit dem Kondensat des Wasserdampfes abzuleiten. Das Foulingverhalten des Wärmeüberträgers ist zu untersuchen. Weiterhin soll eine geeignete Methode zur Bestimmung des Siloxangehaltes des gereinigten Klärgases entwickelt werden. Zur Abtrennung von restgehalten an Siloxanen sollen Membranen untersucht werden.
Das Projekt "Bild- und Info-Atlas des F&E-Verbundes 'Steinkonservierung/-konservierung' sowie Praxis-/Labor-Studienbeitraege ueber Anwendung und Langzeitverhalten spezieller Stein-Verbindungs-/-Traenkstoffe und deren Einfluss auf insbes. das Hydro-/Kryo- ..." wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Bayerisches Landesamt für Denkmalpflege durchgeführt. Untersuchung ueber die Dauerhaftigkeit von Sandsteinfestigung und -hydrophobierung mit siliziumorganischen Verbindungen an Denkmalobjekten. Untersuchung ueber die wirksamen Abbauprozesse. Untersuchungen zur Modifizierung von Kieselsaeureestern und Hydrophobierungsmitteln; Oberflaechenanbindung durch Haftvermittlergruppen und Elastifizierung; Einfluss auf hygr Dilatationsverhalten bei tonigen Sandsteinen; Applikation auf Musterflaechen. Untersuchung von oberflaechennahen Klimadaten und deren Einwirkung auf das Gesteinsklima.
Das Projekt "Neue thermische Abgasreinigungstechnologie mit regenerativer Abluftvorwärmung für Abgase mit Anteilen siliziumorganischer Verbindungen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Luft- und Thermotechnik Bayreuth GmbH durchgeführt. Zielsetzung und Anlass des Vorhabens: Ziel des Vorhabens ist die Entwicklung einer neuen Technologie zur Behandlung von Abgasen bzw. Abluftströmen mit siliziumorganischen Inhaltsstoffen. Zahlreiche Prozesse (z. B. Regranulierung von Kunststoffen, Kunststoffcompoundierung, etc.) sind betroffen. Dabei kommt eine sorptive, biologische oder katalytische Abgasreinigung aufgrund der vielfach rezepturbedingten bzw. zwangsweise vorhandenen Stoffvielfalt nicht in Frage. Aus ökologischer und ökonomischer Sicht (niedrige Restschadstoffgehalte, niedriger Brennstoffverbrauch) wäre die thermische Abgasreinigung mit regenerativer Abluftvorwärmung wegen ihrer extrem hohen Abluftvorwärmung prädestiniert. Dem steht entgegen, dass sich die Regeneratorspeichermassen mit dem Oxidationsprodukt (vorwiegend SiO2) aus den siliziumorganischen Verbindungen amorph belegen und somit verstopfen. Es soll eine mobile Technikumsanlage betriebsfertig erstellt und bei einem potenziellen Anwender eingesetzt werden (Der erste Einsatz fand bei CUTEC statt). Primäres Ziel ist es dabei, das Oxidationsverhalten der siliziumorganischen Verbindungen zu untersuchen sowie das Systemverhalten mit Blick auf die Projektierung einer Hauptausführung zu ergründen. Fazit: m Rahmen der 1. Phase des Vorhabens wurde erfolgreich eine Technologie entwickelt und in einer Pilotanlage erprobt, die es gestattet, Abgase mit siliziumorganischen Verbindungen und insbesondere deren Oxidationsprodukt SiO2 in einer thermischen Abgasreinigungsanlage mit regenerativer Abluftvorwärmung handhabbar zu machen.
Das Projekt "Reinigung und energetische Verwertung von Klärgas durch den Einsatz einer Mikrogasturbine gekoppelt mit einer Adsorptionskältemaschine 'MAK-Energie'" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fachhochschule Aachen, Abteilung Jülich, NOWUM-Energy Institut durchgeführt. Kläranlagen abgestimmtes Anlagenkonzept zu entwickeln, müssen die Kreisläufe zum Betrieb der Adsorptionskältemaschine gewährleistet sein. Die hierfür benötigten Rückkühlungen sollen in das Belebungsbecken sowie Faulturm integriert werden. Arbeitsplanung: Bei dem vorgeschlagenen Verfahren soll das Klärgases durch Abkühlung auf ca. 5 C durch Kondensation der Siloxane gereinigt werden. Wesentliches Element der Siloxan-Abtrennung ist dabei der Wärmeüberträger, der als Kondensator ausgeführt werden muss. Um den Wirkungsgrad der AKM zu erhöhen bzw. die angebotene Kälte optimal zu nutzen, müssen hier auch noch kleine treibende Temperaturdifferenzen genutzt werden. Die auskondensierten Siloxane sind mit dem Kondensat des Wasserdampfes abzuleiten. Das Foulingverhalten des Wärmeüberträgers ist zu untersuchen. Weiterhin soll eine geeignete Methode zur Bestimmung des Siloxangehaltes des gereinigten Klärgases entwickelt werden. Zur Abtrennung von restgehalten an Siloxanen sollen Membranen untersucht werden.
Das Projekt "Entwicklung und Erprobung eines neuartigen regenerativen Kälteverfahrens zur Faulgasreinigung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Siloxa Engineering durchgeführt. Zielsetzung und Anlass des Vorhabens: Eine zunehmende Belastung von Klär-, Deponie- und Biogasen mit Siloxanen (Silikonen) ist in ganz Europa zu beobachten. Es muss davon ausgegangen werden, dass dieser Trend ungebrochen bleibt, da die Produktion von Silikonprodukten weltweit kontinuierlich zunimmt und diese Stoffe entsprechend vermehrt im Abfall- bzw. Abwasserpfad auftreten werden. Die Belastung mit Siloxanen führt bei der Verwertung der Gase in Gasmotoren zu erhöhtem Verschleiß, insbesondere bei Kolben, Zylindern, Ventilen und Turboladern. Eine wirtschaftliche Verwertung ist dann oftmals nicht mehr gegeben. Ziel des Projektes ist die Entwicklung einer Klärgasreinigungsanlage bis zur Marktreife. In diesem industriellen Forschungsprojekt werden die wissenschaftlichen Grundlagen zur Entwicklung dieses Verfahrens erarbeitet. Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten Methoden: Im Forschungsvorhaben wurde ein Energie sparendes Kälteverfahren zur Siloxanentfernung aus Faulgasen entwickelt und in der Praxis untersucht. Grundprinzip des Verfahrens ist die weitgehende Entfeuchtung des Gases und die Verminderung der unerwünschten siliziumorganischen Verbindungen durch Kondensation. Hierzu wurde eine Anlage für die Kältetrocknung des Gases gebaut und mit einer Kälterückgewinnung sowie einem Aktivkohlefilter ausgestattet. Als Anlagenstandort wurde eine Kläranlage mit einer Faulgasproduktion von ca. 30 m3/h und sehr hohen Siloxangehalten (überwiegend größer 100 mg bis teilweise über 1000 mg/m3) ausgesucht. Im wissenschaftlich begleiteten Versuchsbetrieb wurden die technisch/ wirtschaftlichen Parameter ermittelt und optimiert. Schwerpunkte des Forschungsvorhabens waren daher die Auslegung und Realisierung einer Anlage zur Abkühlung des Faulgases bis auf Taupunkttemperaturen von unter minus 40 Grad C. Zur Reduzierung der erforderlichen Kälteleistung wurde eine Kälterückgewinnung integriert, die das austretende kalte Reingas zur Vorkühlung des eintretenden warmen Rohgases nutzt. Zum Schutz des Wärmetauschers gegen Einfrieren wurde auf der Kaltgasseite eine Gasrückführung vorgesehen. Leider gelang es nicht, auf dem Markt eine geeignete, mit natürlichen Kältemitteln arbeitende Kältemaschine zu beschaffen, weshalb ein Standardprozess mit einem konventionellen Kältemittel eingesetzt werden musste. Für die Überwachung der Betriebsdaten wurden die maßgebenden Messwerte erfasst und ausgewertet. Die Reinigungsleistung des Kälteverfahrens (im Bereich um minus 40 Grad C) und der Aktivkohle wurden anhand von regelmäßigen Gasanalysen untersucht. Mit zwei zusätzlich angefertigten Versuchsadsorbern wurde der Einfluss der Temperatur auf die Abscheideleistung der Kühl- und der Aktivkohlestufe untersucht. Um relevante natürliche Schwankungen der Rohgaszusammensetzung (Schadstoffbelastung) auszugleichen wurden die vergleichenden Messungen parallel mit mehreren Versuchslinien vorgenommen. ...
Das Projekt "Neue Thermische Abgastechnologie mit regenerativer Abluftvorwärmung für Abgase mit Anteilen siliziumorganischer Verbindungen - (2. Phase)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Luft- und Thermotechnik Bayreuth GmbH durchgeführt. Ziel des Vorhabens ist die Entwicklung einer neuen Technologie zur Behandlung von Abgasen bzw. Abluftströmen mit siliziumorganischen Inhaltsstoffen. Zahlreiche Prozesse (z.B. Regranulierung von Kunststoffen, Kunststoffcompoundierung, Beschichtungsprozesse, Fassrekonditionierung, Aufbereitung von Kunststoffabfällen zur Verwertung, Deponien, MBA Anlagen) sind betroffen. Dabei kommt eine sorptive, biologische oder katalytische Abgasreinigung aufgrund der vielfach rezepturbedingten bzw. zwangsweise vorhandenen Stoffvielfalt nicht in Frage. Die thermische Abgas- bzw. Abluftreinigung mit rekuperativer Abluftvorwärmung ist im Hinblick auf das Reinigungsergebnis (Ausbrand) zielführend, nicht jedoch bezüglich des hohen Primärenergieverbrauchs. Dies ist einerseits durch die apparatetechnisch begrenzte Abluftvorwärmtemperatur, andererseits durch den fehlenden bzw. geringen Wärmebedarf der emittierenden Prozesse bedingt. Aus ökologischer und ökonomischer Sicht (niedrige Restschadstoffgehalte, niedriger Brennstoffverbrauch) ist die thermische Abgasreinigung mit regenerativer Abluftvorwärmung wegen ihrer extrem hohen Abluftvorwärmung prädestiniert. Dem steht entgegen, dass sich die Regeneratorspeichermassen mit dem Oxidationsprodukt (vorwiegend Si02) aus den siliziumorganischen Verbindungen amorph belegen und somit verstopfen. Die periodisch notwendige Wartung bedingt meist den manuellen Ausbau der vielfach monolithisch ausgeführten Speichermassen (Wabenkörper), die einzelne Reinigung (Dampfstrahl) und den manuellen Wiedereinbau. Dieser Aufwand ist sowohl was die Arbeitsbedingungen als auch den Arbeitseinsatz angeht i. d. R. nicht vertretbar. Der neue Technologieansatz beruht auf Regeneratormassen in Form von Keramikkugeln, auf denen sich die Anhaftungen innerhalb der Oxidationszone aufgrund von siliziumorganischen Verbindungen bilden. Bei Überschreitung eines maximal zulässigen Druckverlustes werden die Kugeln nach dem Kaltfahren der Anlage automatisiert entnommen, die Anhaftungen durch Relativbewegungen sowie mittels eines Siebapparates entfernt und dem System gereinigt wieder zugeführt. Die jetzige Demonstrationsphase B beinhaltet die Konzeption und das Engineering einer Hauptausführung, sowie deren Bau, Inbetriebnahme und Validierung. In der vorausgegangenen Pilotphase A wurde eine mobile Technikumsanlage betriebsfertig erstellt und bei ersten Anwendern eingesetzt. Primäres Ziel war dabei, das Oxidationsverhalten der siliziumorganischen Verbindungen zu untersuchen sowie das Systemverhalten mit Blick auf die Projektierung einer Hauptausführung zu ergründen. Siehe auch DS-Nummer: 00087 665.
Das Projekt "Silylierung, 13C-Methylierung und 2D-NMR-Spektroskopie fuer die Quantifizierung verschiedener Arten von aciden Protonen in ROSIG" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von GSF - Forschungszentrum Umwelt und Gesundheit GmbH, Institut Ökologische Chemie durchgeführt.
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