Das Projekt "Erdgas und Braunkohle. Diskussionsstand zu den Treibhausgas-Emissionen in der Prozeßkette" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Öko-Institut. Institut für angewandte Ökologie e.V. durchgeführt.
Das Projekt "Massen- und Energiebilanzen fuer die Herstellung von CiS-Duennschichtzellen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Gesellschaft für praktische Energiekunde, Forschungsstelle für Energiewirtschaft e.V. durchgeführt. Energieversorgungsanlagen auf der Basis regenerativer Energiequellen werden in der oeffentlichen Diskussion die Eigenschaften zugeschrieben, eine besonders umweltfreundliche und unerschoepfliche Energietechnologie zu sein. Allerdings wird dabei haeufig vernachlaessigt, dass die Herstellung der Anlagen, aufgrund der im allgemeinen geringen Leistungsdichte der Energiequellen, mit einem vergleichsweise hohen Material- und Energieaufwand verbunden ist. Ziel dieser Arbeit ist es, basierend auf einer detaillierten Prozesskettenanalyse und Verfahrensbeschreibung, Massenbilanzen fuer Chalkopyrit-Solarzellen zu erstellen, die es ermoeglichen die in einen Prozessschritt eintretenden Stoffe ueber moegliche Umwandlungsreaktionen bis hin zur 'Abgabe an die Umwelt' zu verfolgen. Neben der Belastung der Umwelt mit Rest- und Abfallstoffen aus der Fertigung ist fuer die Bewertung einer energietechnischen Zukunftsoption vor allem der Kumulierte Energieaufwand von Bedeutung. Der primaerenergetisch bewertete Energieaufwand bildet die Basis fuer die Berechnung der energetischen Amortisationsdauer. Anhand der energetischen Amortisationsdauer lassen sich Aussagen darueber treffen, wie effizient eine Energietechnologie ist, d.h. in welchem Zeitraum sich die zur Herstellung aufgewendete Energie durch die Energieerzeugung der Anlage amortisiert hat.
Das Projekt "Digitale Harmonisierung und Verfügbarmachung von umweltrelevanten Daten im Kontext der digitalen Transformation der Industrie und der daran gekoppelten Prozesse und Dienstleistungen (Industrie 4.0)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Ramboll Deutschland GmbH durchgeführt. Dieses Forschungsvorhaben soll grundlegend dazu beitragen, die Potentiale für die Umwelt in einem Industrie 4.0-Umfeld auszuschöpfen. Die digitale Transformation der industriellen Produktion (Industrie 4.0) eröffnet ganz neue Möglichkeiten auch für den Umweltbereich. Prozesse aller Art werden vertikal und horizontal miteinander verknüpft sein. Im Zusammenspiel mit einem hohen Digitalisierungsgrad wird es möglich, Materialströme detailliert zu erfassen, Rohstoffe hocheffizient einzusetzen und ganz neue, vollautomatisierte Wege beim Recycling oder einer hochwertigen Verwertung zu gehen. Zudem werden digitalisierte Produktgedächtnisse in Zukunft zum Standard gehören: Umweltinformationen über Produktion und Produkt könnten dann mit hoher Detailschärfe in Echtzeit allen Prozessbeteiligten einschließlich Verbrauchern, Recyclern, Entsorgern, u.a. zur Verfügung gestellt werden. Mit Fokus auf Industriebetriebe und den eng damit verknüpften Prozessen (Logistik, Materialströme, Abgas-, Abwasserreinigung, Abfallentsorgung, etc.) sollen im Rahmen dieses Forschungsprojektes Umweltdaten identifiziert, systematisiert und auf ihre Datenstrukturen hin überprüft und To do's zur Herstellung der vollständigen Interoperabilität zwischen den Betriebsbereichen und damit verknüpften Prozessen identifiziert werden. Lösungsansätze werden dann in der betrieblichen Praxis getestet und an ausgewählten Beispielen umweltbezogene Outputs generiert.
Das Projekt "Sonderforschungsbereich 525 - Ressourcenorientierte Gesamtbetrachtung von Stoffstroemen metallischer Rohstoffe - Teilprojekt 6: Transport" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Hochschule Aachen, Institut für Bergwerks- und Hüttenmaschinenkunde durchgeführt. Im SFB 525 arbeiten 8 Hochschulinstitute und die KFA Juelich gemeinsam interdisziplinaer zusammen. Das IBH Teilprojekt 6: Transport - beschaeftigt sich mit Fragen des Transports innerhalb der gesamten Prozesskette. Der Transport - als standortverbindlicher Vorgang - wird fuer den primaeren und sekundaeren Stoffstrom untersucht, dargestellt und modelliert. Es wird ein modellgestuetztes Instrumentarium fuer die ressourcenorientierte Analyse von Transportvorgaengen entwickelt.
Das Projekt "Reibungsminimierung von hydraulischen Systemen durch Oberflächenstrukturierung (STOKES)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fraunhofer-Institut für Produktionstechnologie durchgeführt. Economic losings caused by wear and friction are still tremendous, just in Germany the losings are amounted to 100 bn € p.a., for Europe the losses exceed 400 bn €. Recent investigations have shown that laser manufactured structures can exert considerable influence on the tribological behaviour of surfaces. Besides hydrodynamic effects, which can improve friction, the ability of the structures to store lubricant lead to the maintenance of a lubrication film. As the state of the art techniques for laser surface structuring, particularly for tribological applications are mainly on an a R&D level, the production technology is in need of adequate manufacturing techniques. Main topics in this field of research are the inevitable pre- and post-treatment steps of current laser surface structuring techniques as well as the high process durations. The overall goal of this project is to solve both of those tasks by the development and realisation of a process technology, which enables the process chain integrated laser surface structuring of hydraulic parts. The project aims to cover a defined segment of a growing market and the technological achievements will offer the participating SMEs promising options of upgrading their product values. In addition to the direct improvement of single systems by the investigations on demonstration parts within the project, the high transferability of the technique to further products will enable the value enhancement of whole product classes. This offers the possibility of a strong enhancement of the total product output. A consortium has been established, which covers the laser supply and technique as well as the surface preparation technology. Manufacturers of hydraulic parts are members of the consortium in order to close the technological range. Two powerful RTD performers could be gained, which are specialised on the laser processing on the one hand and on tribology on the other hand.
Das Projekt "Wege zur umweltvertraeglichen Verwertung organischer Abfaelle" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Forschungszentrum Karlsruhe GmbH Technik und Umwelt, Institut für Technikfolgenabschätzung und Systemanalyse (ITAS) durchgeführt. Diese mit finanzieller Unterstuetzung durch die Deutsche Bundesstiftung Umwelt in Osnabrueck erstellte Studie zielte darauf ab, die verschiedenen Verfahren der Verwertung organischer Abfaelle aus technischer, oekonomischer und umweltrelevanter Sicht zu bewerten und auf die hierbei erkennbaren FuE-Luecken hinzuweisen. Nach den Abschaetzungen zum Aufkommen wurde zunaechst analysiert, wie sich die wichtigsten Arten der organischen Abfaelle in ihrer chemisch / physikalischen Zusammensetzung, beispielsweise hinsichtlich Trockensubstanzgehalt oder Naehrstoff und Schadstoffgehalte, unterscheiden. Darauf aufbauend wurden 16 verschiedene Verfahren der Behandlung und Verwertung von organischen Abfaellen - von der Kompostierung, ueber die Biogasgewinnung, thermische Verwertung bis zur Verfuetterung - untersucht und einander vergleichend gegenuebergestellt. Hierbei standen oekonomische Kenngroessen, wie beispielsweise die Behandlungskosten, insbesondere aber Umweltkennwerte, wie beispielsweise die Emission von Luftschadstoffen und Abschaetzungen zur Treibhausgasbilanz, im Blickfeld des Interesses. Ferner wurden Abschaetzungen zur Rueckfuehrung von Naehrstoffen und zu Schadstofffrachten von Schwermetallen und organischen Schadstoffen gemacht, ergaenzt um wichtige nur qualitativ fassbare Aspekte der Bewertung.
Das Projekt "Oekologische Bewertung einer SOFC-Hochtemperaturbrennstoffzelle mittels Stoffbilanzierung und anschliessendem Vergleich mit einer herkoemmlichen Technik (Gasturbine)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Forschungszentrum Jülich, Institut für Energieforschung, Systemforschung und Technologische Entwicklung (IEF-STE) GmbH durchgeführt. Die Aufgabe dieses Projektes besteht darin, mittels einer Analyse der Stoff- und Energiestroeme des Herstellungsweges der Brennstoffzelle bzw. ihrer Materialien eine Einordnung der mit ihrem 'Lebensweg' verbundenen Umweltauswirkungen durch eine Gegenueberstellung mit den entsprechenden Daten fuer eine Vergleichstechnik, hier Gasturbine, zu ermoeglichen.
Das Projekt "Preagro II - Informationsgeleitete Pflanzenproduktion - Teilprojekt 8: Informationsmanagement auf Basis einer automatisierten Prozessdatenerfassung für die inner-, über- und außerbetriebliche teiflächenspezifische Datennutzung unter besonderer Berücksichtigung der Schnittstellenproblematik" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität München, Wissenschaftszentrum Weihenstephan für Ernährung, Landnutzung und Umwelt, Lehrstuhl für Agrarsystemtechnik durchgeführt. Konzeption und Entwicklung eines automatisierten Dokumentationssystems bestehend aus automatischer Prozessdatenerfassung im ISOBUS-System, drahtloser Datenübertragung, Datenschnittstellen serverbasierter Datenaufbereitung und browserfähigen Benutzeroberflächen. Hard- und Softwareentwicklung zur Realisierung der ISO 11783 konformen automatisierten Datenerfassung auf landwirtschaftlichen Arbeitsmaschinen. Datenerfassung auf den Projektbetrieben. Modellierung und Konzeption eines Informationssystems für die erfassten Daten. Verbesserung der Modelle anhand der Anforderungen aus dem Projektbetreiben. Realisierung eines Web-basierten Informationssystems mit browserfähigen Benutzeroberflächen und Datenschnittstellen. Bei Marktdurchdringung von Maschinen nach ISO 11783 Standard bildet die automatisierte Datenerfassung die Informationsgrundlage für eine informationsgeleitete Pflanzenproduktion. Durch manuelle Dokumentation ist die benötigte Informationsdichte nicht erreich bar. Datenvernetzung in einem Informationssystem mit standardisierten Schnittstellen ermöglicht effiziente Informationsnutzung mit wenig Aufwand (im Gegensatz zu bisherigen Inselsystemen)
Das Projekt "BMBF, Ausschreibung FHProfUnt2011: Sensorische Mikroskopie zur Verbesserung der Zuverlässigkeit und effizienten Optimierung von pulvertechnologischen Bauteilen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Hochschule Aalen, Hochschule für Technik und Wirtschaft, Institut für Materialforschung durchgeführt. Um dem nachhaltigen Kostendruck zu begegnen, wird zunehmend versucht, auch höchstbeanspruchte Bauteile aus hochfesten Stählen (z.B. spitzengehärteter 100Cr6) und Keramik durch Pulver-Spritzgießen (PIM) herzustellen. Eine wesentliche Herausforderung besteht in der Erfüllung der Zuverlässigkeitsanforderungen: Gefügefehler wie z.B. Poren und Inhomogenitäten wirken als innere Fehler bzw. Schwachstellen, die Ausgangspunkt für das mechanische Versagen sind. Diese Gefügefehler gilt es im Herstellungsprozess weitgehend zu vermeiden und - da nicht vollständig vermeidbar - ihre Wirkung auf die Werkstofffestigkeit und deren Streuung quantitativ zu bestimmen. Nach Stand der Technik erfolgt die Bestimmung der Festigkeitsverteilung mit großem Aufwand durch mechanische Prüfung von wenigen Modellproben, statistische Auswertungen und nachfolgende fraktographische Analysen.
Das Projekt "Bionisch optimierte Hybridstrukturen für ressouceneffizienten Leichtbau" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Dresden, Institut für Leichtbau und Kunststofftechnik (ILK) durchgeführt. Ziele des ECEMP Teilprojektes C2 'BioHybrid' sind die Analyse pflanzlicher Konstruktionsprinzipien und deren technische Anwendung in bionisch optimierten, funktionalisierten Hybridstrukturen auf Basis nachwachsender Rohstoffe. Dazu werden die bisher im ECEMP-Teilprojekt C2 'BioComp' erarbeiteten Methoden zur Verarbeitung und Nutzung dieser biobasierten Werkstoffverbunde sowie zur ganzheitlichen Simulation zu einer durchgängigen praxisnahen Verarbeitungsprozesskette verknüpft werden. Dabei soll durch die Entwicklung flächiger Faserverbundhalbzeuge aus naturfaserverstärkten Biopolymeren das Einsatzspektrum von biobasierten Werkstoffverbunden auf Leichtbauanwendungen mit Tragfunktion erweitert werden. Bei der Analyse von technisch nutzbarem Fasermaterial sind zudem bisher ungenutzte Koppelprodukte der Faserverarbeitung einzubeziehen, um so Ressourceneffizienzpotenziale regional verfügbarer Faserlieferanten zu erschließen.
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