Die Entwicklung geeigneter biogener Verdicker ist eine anspruchsvolle Aufgabe. Eigene erste Untersuchungen an Modellsubstanzen (in Zusammenarbeit mit der Universität Huelva) zeigen, dass eine sehr intensive wissenschaftliche Auseinandersetzung notwendig ist, um zu befriedigenden Ergebnissen zu kommen. Als Gesamtziel des angestrebten Vorhabens steht die Formulierung neuer komplett biogener Schmierfette. Dies bedeutet eine Entwicklung von Verdickern (z.B. auf Chitin- oder Zellulose- Basis) die im Zusammenspiel mit biogenen Grundölen (Raps-, Sonnenblumen-, Rizinusöl usw.) tribologische Eigenschaften besitzen, die den oben genannten Anforderungen entsprechen bzw. diese übertreffen. Parallel verlangt dieses Vorhaben die Schaffung einer theoretischen Grundlage zur quantitativen Bestimmung der Reibungsenergieverluste (um diese zu optimieren) und des auftretenden Strukturabbaus. Auch dies ist Ziel des Vorhabens. 1) AP Modellsubstanzentwicklung: Bereitstellung von komplettbiogenen Modellsubstanzen durch Industriepartner und wissenschaftlicher Partner. 2) AP Reibungs- und Verschleißexperimente: Gleitreibungsversuche bei St/St-Paarungen auf Modelltribometern mit Auswertung der Reibungsenergie und des Festkörperverschleißes. 3) AP Tribologische Beanspruchung: Rheometeruntersuchungen 4) AP Strukturuntersuchungen: AFM-Raster-optische Untersuchungen. 5) AP Energetische Untersuchung der Flüssigkeitsreibung und des Strukturabbaus: Verschleißmodellierung.
Ziel des Gesamtvorhabens ist es bestehende und zukünftige Wärmenetze für die steigenden Anforderungen, die durch den Umbau der Energieerzeugung zu einem höheren Anteil erneuerbarer Energien sowie damit verbundenen größeren Flexibilität in der Wärmeerzeugung entstehen, zu qualifizieren. Ziel des durch das Institut für Geotechnik der LUH zu bearbeitenden Arbeitspaketes 4 ist die Untersuchung des Verhaltens von Böden unter Wechselbeanspruchung und kombinierter Belastung. Aufgrund der wechselnden Betriebstemperaturen verschieben sich Fernwärmeleitungen im Boden hin und her. Es soll ein Berechnungsmodell erstellt werden, zweckmäßiger Weise ein auf Federn gebetteter Balken, mit welchem die temperatur- und vorbelastungsabhängigen Verschiebungen und Beanspruchungen berechnet werden können, um so auf Ermüdungslasten zu schließen und die Lebensdauer einer Fernwärmeleitung zu bewerten. Die Schwierigkeit in der Modellbildung liegt dabei in der Definition der Eigenschaften der Axial- und Lateralfedern. Bzgl. des durch das Institut für Geotechnik der LUH zu bearbeitenden Arbeitspaketes 4 ist folgende Arbeitsplanung vorgesehen: Das o.g. Berechnungsmodell soll anhand der vorliegenden Erkenntnisse zur Größe von Reibungs- und Bettungskräften entwickelt und numerisch realisiert werden. Dafür gilt es, die Federcharakteristiken abhängig von den Leitungsparametern verschiebungs-, temperatur- und zyklenabhängig zu definieren. Hierzu sind zum einen die vorhandenen Erkenntnisse zielgerichtet auszuwerten und zum anderen auch weitergehende Untersuchungen durchzuführen. Die Aufgaben sind in drei Arbeitsschritte untergliedert: In AP4.1 sollen aus numerischen Simulationen Federkennlinien für Axial- und Lateralfedern abgeleitet werden. In AP4.2 soll das in einer Basisversion bereits bestehende numerische Modell weiterentwickelt und validiert werden. In AP4.3 sollen Modellberechnungen durchgeführt werden für fiktive Beispiele wie auch für im Forschungsvorhaben konkret untersuchte Leitungsnetze.
Zentrale Zielsetzung des geplanten Vorhabens ist die Entwicklung eines Verfahrens, welches unter dem Einsatz von Friktionswärme CFK-Produktionsreste in einen teigigen Zustand überführt und im selben Produktionsschritt beigefügte Carbonfaserreste zu einer homogenen Masse compoundiert. Das Ergebnis des Verfahrens soll ein carbonfaserverstärkter Kunststoff in Granulatform sein, welcher hinsichtlich der Materialeigenschaften (u. a. Zug-, Biege-, und Schlageigenschaften) die Einhaltung derzeitiger ISONormen gewährleistet. Zentrale Vorteile gegenüber dem derzeitigen Stand der Technik (Doppelschneckenextruder) aufweisen, und a.: - Energieeinsparung: Erheblich reduzierter Energiebedarf gegenüber dem Einsatz von Extrudern. - Ressourceneinsparung: Verminderung des prozessbedingten Carbonfaserbruchs - Verbesserte CO2-Bilanz Das 24-monatige FuE-Projekt soll in enger Zusammenarbeit der Wipa Maschinenbau GmbH und der Kunststofftechnik Paderborn durchgeführt werden. Hierbei obliegen dem Industriepartner die Integration der erforderlichen Sensorik, die zur Erfassung des Ist-Zustands dient, der Bau einer Laboranlage, einer Vorzerkleinerungsanlage (Schnell-Guillotine) sowie einer Technikumsanlage. Gemeinsam werden Testreihen zur Erfassung des Ist-Zustands durchgeführt (Temperaturverteilung, Leistungsaufnahme, etc.). Die Durchführung von Simulationen zur Analyse der Wirkungsweise maschinenbautechnischer Modifikationen der Scheibengeometrien obliegt der Kunststofftechnik Paderborn, genauso wie die Durchführung von Untersuchungen an der Laboranlage sowie parallel am Doppelschneckenextruder. Anhand der Simulationen und Untersuchungen findet gemeinsam eine Optimierung der Laboranlage statt. Die Ergebnisse aus der Optimierung dienen als Basis für den Bau der Technikumsanlage, an der im Weiteren gemeinsam Untersuchungen durchgeführt werden.
Die platzierte Depotdüngung ist eine Möglichkeit, den Nährstoffverlusten und der Umweltbelastung entgegenzuwirken. Dabei wird der Düngebedarf im Boden in ausreichender Tiefe platziert, um für die wachsenden Wurzeln unabhängig von der Witterung gut zugänglich zu sein und die biologische Umwandlung in die verlustgefährdeten Stickstoffverbindungen zu reduzieren. Eines der größten Hemmnisse zur Einführung einer verlustarmen Depotdüngung ist der hohe Zugkraft- und Energiebedarf bei Ausbringung in einer ausreichenden Tiefe. Ein Großteil der bei der Bodenbearbeitung eingesetzten Energie, geht durch Reibung zwischen Erde und Stahl verloren. Ziel dieses Vorhabens ist es, die Schlagkraft der Applikationswerkzeuge von innovativen Injektionsgeräten für feste oder flüssige Dünger deutlich zu erhöhen.
Die platzierte Depotdüngung ist eine Möglichkeit, den Nährstoffverlusten und der Umweltbelastung entgegenzuwirken. Dabei wird der Düngebedarf im Boden in ausreichender Tiefe platziert, um für die wachsenden Wurzeln unabhängig von der Witterung gut zugänglich zu sein und die biologische Umwandlung in die verlustgefährdeten Stickstoffverbindungen zu reduzieren. Eines der größten Hemmnisse zur Einführung einer verlustarmen Depotdüngung ist der hohe Zugkraft- und Energiebedarf bei Ausbringung in einer ausreichenden Tiefe. Ein Großteil der bei der Bodenbearbeitung eingesetzten Energie, geht durch Reibung zwischen Erde und Stahl verloren. Ziel dieses Vorhabens ist es, die Schlagkraft der Applikationswerkzeuge von innovativen Injektionsgeräten für feste oder flüssige Dünger deutlich zu erhöhen.
Die platzierte Depotdüngung ist eine Möglichkeit, den Nährstoffverlusten und der Umweltbelastung durch eine Steigerung der Effizienz des eingesetzten Düngers (z.B. Stickstoff) entgegenzuwirken. Dabei wird teilweise der gesamte Düngebedarf im Boden in ausreichender Tiefe durch eine Injektion platziert, um für die wachsenden Wurzeln unabhängig von der Witterung gut zugänglich zu sein und die biologische Umwandlung in die verlustgefährdeten Stickstoffverbindungen zu reduzieren. Eines der größten Hemmnisse zur Einführung einer verlustarmen Depotdüngung ist der hohe Zugkraft- und Energiebedarf bei der Ausbringung in einer ausreichenden Bodentiefe. Ein Großteil der bei der Injektion eingesetzten Energie geht durch Reibung zwischen Erde und Stahl verloren. Ziel dieses Vorhabens ist es, die Schlagkraft der Applikationswerkzeuge von innovativen Injektionsgeräten für feste oder flüssige Dünger vor allem durch die Minderung des Reibwertes deutlich zu erhöhen, um einerseits die Energie- bzw. Umweltbilanz des Verfahrens insgesamt (Düngereffizienz inklusiv Ausbringung) sowie die Wirtschaftlichkeit der Technik zu verbessern und andererseits die Akzeptanz seitens der landwirtschaftlichen Praxis zu erhöhen.
Die platzierte Depotdüngung ist eine Möglichkeit, den Nährstoffverlusten und der Umweltbelastung entgegenzuwirken. Dabei wird der Düngebedarf im Boden in ausreichender Tiefe platziert, um für die wachsenden Wurzeln unabhängig von der Witterung gut zugänglich zu sein und die biologische Umwandlung in die verlustgefährdeten Stickstoffverbindungen zu reduzieren. Eines der größten Hemmnisse zur Einführung einer verlustarmen Depotdüngung ist der hohe Zugkraft- und Energiebedarf bei der Ausbringung in einer ausreichenden Tiefe. Ein Großteil der bei der Bodenbearbeitung eingesetzten Energie, geht durch Reibung zwischen Erde und Stahl verloren. Ziel dieses Vorhabens ist es, die Schlagkraft der Applikationswerkzeuge von innovativen Injektionsgeräten für feste oder flüssige Dünger durch Reduktion der lokal und dosiert eingebrachten Düngemittel und der aufgebrachten Energie deutlich zu erhöhen.
Die platzierte Depotdüngung ist eine Möglichkeit, den Nährstoffverlusten und der Umweltbelastung entgegenzuwirken. Dabei wird der Düngebedarf im Boden in ausreichender Tiefe platziert, um für die wachsenden Wurzeln unabhängig von der Witterung gut zugänglich zu sein und die biologische Umwandlung in die verlustgefährdeten Stickstoffverbindungen zu reduzieren. Eines der größten Hemmnisse zur Einführung einer verlustarmen Depotdüngung ist der hohe Zugkraft- und Energiebedarf bei der Ausbringung in einer ausreichenden Tiefe. Ein Großteil der bei der Bodenbearbeitung eingesetzten Energie, geht durch Reibung zwischen Erde und Stahl verloren. Ziel dieses Vorhabens ist es, die Schlagkraft der Applikationswerkzeuge von innovativen Injektionsgeräten für feste oder flüssige Dünger durch Reduktion der lokal und dosiert eingebrachten Düngemittel und der aufgebrachten Energie deutlich zu erhöhen.
Die platzierte Depotdüngung ist eine Möglichkeit, den Nährstoffverlusten und der Umweltbelastung entgegenzuwirken. Dabei wird der Düngebedarf im Boden in ausreichender Tiefe platziert, um für die wachsenden Wurzeln unabhängig von der Witterung gut zugänglich zu sein und die biologische Umwandlung in die verlustgefährdeten Stickstoffverbindungen zu reduzieren. Eines der größten Hemmnisse zur Einführung einer verlustarmen Depotdüngung ist der hohe Zugkraft- und Energiebedarf bei der Ausbringung in einer ausreichenden Tiefe. Ein Großteil der bei der Bodenbearbeitung eingesetzten Energie, geht durch Reibung zwischen Erde und Stahl verloren. Ziel dieses Vorhabens ist es, die Schlagkraft der Applikationswerkzeuge von innovativen Injektionsgeräten für feste oder flüssige Dünger durch Reduktion der lokal und dosiert eingebrachten Düngemittel und der aufgebrachten Energie deutlich zu erhöhen.
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