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Phase III (MoMo III) - Teilprojekt 4

Das Projekt "Phase III (MoMo III) - Teilprojekt 4" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Forschungsverbund Berlin, Leibniz-Institut für Gewässerökologie und Binnenfischerei durchgeführt. Das übergeordnete Ziel ist der Transfer von innovativen, technischen und konzeptionellen Lösungen in die wasserwirtschaftliche Praxis der Flussgebietsplanung. Dabei ist das IGB gemeinsam mit der Mongolischen Akademie der Wissenschaften (MAS) für die Leitung des Themenmoduls 'MONITORING' verantwortlich, das sich mit den Aspekten der Wasserqualität der Fliessgewässer,den Nährstoffemissionen sowie der stofflichen Belastungen (Nährstoffe, Schwermetalle) aus den Einzugsgebieten befasst. Arbeitsziel ist es, das Monitoring der Gewässergüte und -menge bezüglich der vorhandenen Ressourcen anzupassen, um gesicherte Informationen über die Wasserverfügbarkeit hinsichtlich Qualität und Quantität als essentielle Zuarbeit für den River Basin Management Plan zur Verfügung zu stellen und die mongolische Eigenverantwortung durch Maßnahmen des Capacity Developments nachhaltig zu sichern und zu verstetigen. Der Aufbau eines nachhaltigen, GIS-basierten Monitoringsystems mit dem Ziel eines erhöhten Erkenntnisgewinns durch Einbeziehung der Fernerkundung ist eine wesentliche Neuerung im Bereich der Umweltüberwachung. Die Arbeitsplanung umfasst drei Arbeitsschritte: 1) Entwicklung von angepassten Monitoringkonzepten 2) Übertragung des Monitoringkonzepts auf das Kharaa-Einzugsgebiet durch gemeinsame Probenahme und Datenauswertung 3) Übergabe des Monitorings in die Eigenverantwortung der mongolischen Seite und gemeinsame Erfolgskontrolle und Publikationen (u.a. Kharaa River Basin Atlas)

Teilprojekt E

Das Projekt "Teilprojekt E" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fraunhofer-Institut für Materialfluss und Logistik IML, Projektzentrum Prien - Projektzentrum Verkehr, Mobilität und Umwelt durchgeführt. In Zentraleuropa werden heutzutage hauptsächlich Nadelhölzer für bauliche Anwendungen verwendet. Laubhölzer hingegen sind aufgrund ihres Drehwuchses und ihrer geringen Dauerhaftigkeit nur eingeschränkt als Baustoff verwendbar. Während der Bestand an Nadelhölzern aufgrund der vielseitigen Nutzung sowohl als Bau- sowie als Energierohstoff abnimmt, steigen die Holzvorräte an größeren und älteren Laubbäumen. Dieses Potenzial soll zukünftig im Baubereich genutzt werden. Die genannten physiologischen Nachteile des Laubholzes führen zu einem enormen Forschungs- und Entwicklungsbedarf. Besonderes Augenmerk liegt hierbei in der Verbesserung der Prozessfähigkeit zur Werkstoffherstellung und der Erhöhung der Dauerhaftigkeit der Werkstoffe. Seit November 2014 beschäftigen sich die Projektpartner Pollmeier Massivholz GmbH & Co. KG, Fraunhofer-Institut für Holzforschung (WKI), Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik (UMSICHT), Hochschule Nachhaltige Entwicklung Eberswalde und die Dynea Erkner GmbH unter der Projektleitung des Fraunhofer Instituts für Materialfluss und Logistik (IML) Projektzentrum Verkehr, Mobilität und Umwelt mit Mehrlagenwerkstoffen aus Buchenfurnieren für das Bauwesen. Ziele der Projektarbeit im Hinblick auf die Herstellung dieser Werkstoffe sind die Vermeidung von Schälrissen, eine hohe Oberflächenqualität der Furniere und eine verbesserte Imprägnierung (Tränkung) der Werkstoffe mit Harzen durch einen CO2-intensivierten Imprägnierprozess. Bei der Zerspanung des Holzstammes entstehen Risse. Durch die rauen Oberflächen kommt es zum Eintritt von Wasser in das Furnier. Dies vermindert die Festigkeit und die Dauerbeständigkeit des Furniers und der daraus hergestellten Werkstoffe. Ein Teilziel des Projekts besteht demnach aus der Erarbeitung von Produktionsprozessen von Furnierholz, die eine Rissbildung und Oberflächenrauheit reduzieren könnten. Des Weiteren wird im Laufe dieses Projekts an einer Erhöhung der Dauerbeständigkeit von Buchenwerkstoffen geforscht. So wird ein Imprägnierverfahren mit PF-Harzen in verdichteter CO2-Atmosphäre untersucht. Als Vorteil wird hierbei unter anderem die hohe Eigendiffusionsfähigkeit der CO2-Moleküle angesehen, die ausgenutzt werden soll, um eine gleichmäßige und gezielte Imprägnierung der Zellwände zu erzielen und den anschließenden Trocknungsprozess zu beschleunigen. Die Entwicklung von Verfahren zur effizienteren Furnierherstellung sowie zur Herstellung von dauerbeständigen Werkstoffen auf Buchenholzbasis hat eine hohe ökologische und ökonomische Bedeutung. Gelingt die Optimierung des Schälprozesses und die Imprägnierung des Buchenfurniers in verdichteter CO2-Atmosphäre, stellt dies einen enormen Fortschritt für die Verwendung von Buchenholz im Bauwesen dar.

Teilprojekt B

Das Projekt "Teilprojekt B" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Hochschule für nachhaltige Entwicklung Eberswalde (FH), Fachbereich Holzingenieurwesen durchgeführt. Mit dem Vorhaben soll die Herstellung von Buchenholzfurnieren im Hinblick auf die Vermeidung von Schälrissen, eine möglichst hohe Oberflächenqualität der Furniere und eine verbesserte Tränkung mittels verdichtetem CO2 als Prozessmedium optimiert werden. Die Furniere dienen als Basis für Furnierschichthölzer (FSH) und deren Verwendung als Konstruktionswerkstoffe im Bauwesen. Die erzielten Effekte hinsichtlich Schälrisse, Oberflächenqualität und Tränkung sind durch makroskopische und mikroskopische Strukturanalysen sowie durch Prüfungen der Furniereigenschaften und der Furnierschichthölzer nachzuweisen. Insgesamt gliedert sich das Projekt in 15 Arbeitsphasen. Wichtiger Bestandteil der Arbeitsplanung sind Untersuchungen zu den Möglichkeiten einer weitgehend rissfreien Furnierherstellung, zur verformungsarmen Furniertrocknung, zur Tränkung der Furniere mittels verdichtetem CO2 sowie zur Herstellung von Furnierschichthölzern. Erste Industrieversuche sollen die Prozessfähigkeit der gefundenen Lösungen bestätigen.

Teilprojekt A

Das Projekt "Teilprojekt A" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fraunhofer-Institut für Holzforschung - Wilhelm-Klauditz-Institut durchgeführt. Mit dem Vorhaben soll die Herstellung von Buchenholzfurnieren im Hinblick auf die Vermeidung von Schälrissen, eine möglichst hohe Oberflächenqualität der Furniere und eine verbesserte Tränkung mittels verdichtetem CO2 als Prozessmedium optimiert werden. Die Furniere dienen als Basis für Furnierschichthölzer (FSH) und deren Verwendung als Konstruktionswerkstoffe im Bauwesen. Die erzielten Effekte hinsichtlich Schälrisse, Oberflächenqualität und Tränkung sind durch makroskopische und durch mikroskopische Strukturanalysen sowie durch Prüfungen der Furniereigenschaften und der Furnierschichthölzer nachzuweisen. Insgesamt gliedert sich das Projekt in 15 Arbeitsphasen. Wichtiger Bestandteil der Arbeits-planung sind Untersuchungen zu den die Möglichkeiten einer weitgehend rissfreien Furnier-herstellung, zur verformungsarmen Furniertrocknung, zur Tränkung der Furniere mittels verdichtetem CO2 sowie zur Herstellung von Furnierschichthölzern. Erste Industrieversuche sollen die Prozessfähigkeit der gefundenen Lösungen bestätigen.

Exzellenz-Zentrum für Batterie-Zellen an der Technischen Universität München

Das Projekt "Exzellenz-Zentrum für Batterie-Zellen an der Technischen Universität München" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Manz AG durchgeführt. Die Firma Manz begleitet die Zellmontage innerhalb des WING-Zentrums als industrieller Partner und befasst sich mit dem Ergebnistransfer aus den Teilprojekten 2 und 3. Primäre Zielstellung der Firma Manz ist die Validierung und Qualifizierung der Prozessschritte zur Zellbildung für Produktionsanlagen und Linienkonzepte im Trockenraum. Im Projekt sieht sich die Firma Manz in der Rolle des beratenden Projektpartners in den Bereich der Prozessanalyse, Verfahrensauswahl und Ergebnisbewertung hinsichtlich Prozessfähigkeit im industriellen Umfeld. Daneben ist eine aktive, betreuende Funktion speziell im Bereich der Laserapplikationen und der Zellbildung angedacht. Im Arbeitspaket der Lasertrennverfahren (AP 3.3) sollen, in Zusammenarbeit mit dem IWB und den beteiligten Forschergruppen, die evaluierten Prozessfenster und Laserparameter auf industrielle Trennsysteme übertragen und qualifiziert werden. Auf dem Gebiet der Zellbildung (AP 3.4) sollen Zellen in unterschiedlichen Verfahren erstellt und verglichen werden, um daraus weitere Erkenntnisse zur industriellen Fertigung zugewinnen. Die Themen zur Elektrolytbefüllung und zum Versiegeln (AP 3.6) werden aufgegriffen indem die Integration der entwickelten Methoden und Systeme zur Dichtigkeitsprüfung und Zellsiegelung an einfachen Demonstratoren am IWB untersucht wird. Daneben sollen in einem separaten Schritt weitere Greifertechnologien untersucht werden. Im Gesamten bewertet Manz die Umsetzbarkeit der Ergebnisse im Produktionsmaßstab.

Teilprojekt G

Das Projekt "Teilprojekt G" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von HPX Polymers GmbH durchgeführt. Ziel der Allianz TeFuProt ist es, pflanzliche Proteine aus Agrarreststoffen in geeignete technofunktionelle Anwendungen zu bringen und so rohstofflich zu nutzen. Dazu sollen gemeinsam mit den Projektpartnern dafür angepasste Prozesse und Produkte entwickelt werden. Ziel des Teilprojektes der HPX Polymers GmbH ist es die aktuell auf dem Markt verfügbaren Anwendungen aus Biopolymermaterialien dahingehend zu erweitern. Pflanzliche Proteine sind aufgrund ihrer speziellen Eigenschaftscharakteristik, der guten Verfügbarkeit und niedrigen Einstandspreisen von großem Interesse für die Modifizierung von Biopolymermaterialien und könnten ohne aufwendige Vorarbeiten und Investitionen schnell und kostengünstig in bestehende Produkte und Prozesse eingebracht und damit zeitnah in geeigneten Anwendung getestet werden. In weitere Schritten müssen optimierte und scale-up-fähige stabile Prozesse und Rezepturen zur Verarbeitung und Weiterverarbeitung der Mischungen entwickelt und die damit hergestellten Produkte in der Anwendung auf Eignung getestet werden. Der Arbeitsplan des Teilprojektes der HPX Polymers GmbH hat folgende Schwerpunkte: Zuerst werden bei der Untersuchung der Machbarkeit der geplanten Prozesse & Produkte wenig oder ungereinigter Pressreste grundsätzlich hinsichtlich Produkt- und Prozessfähigkeit getestet. In weiteren Schritten werden Optimierung und Hochskalierung, sowie Weiterverarbeitung und Anwendungseignung auch mit verbesserten Proteinfraktionen geprüft und optimiert.

Teilprojekt C

Das Projekt "Teilprojekt C" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Pollmeier Furnierwerkstoffe GmbH durchgeführt. 1 VorhabenzielMit dem Vorhaben soll die Herstellung von Buchenholzfurnieren im Hinblick auf die Vermeidung von Schälrissen, eine möglichst hohe Oberflächenqualität der Furniere und eine verbesserte Tränkung mittels verdichtetem CO2 als Prozessmedium optimiert werden. Die Furniere dienen als Basis für Furnierschichthölzer (FSH)und deren Verwendung als Konstruktionswerkstoffe im Bauwesen. Die erzielten Effekte hinsichtlich Schälrisse, Oberflächenqualität und Tränkung sind durch makroskopische und durch mikroskopische Strukturanalysen sowie durch Prüfungen der Furniereigenschaften und der Furnierschichthölzer nachzuweisen 2 Arbeitsplanung Insgesamt gliedert sich das Projekt in 15 Arbeitsphasen. Wichtiger Bestandteil der Arbeits-planung sind Untersuchungen zu den die Möglichkeiten einer weitgehend rissfreien Furnier-herstellung, zur verformungsarmen Furniertrocknung, zur Tränkung der Furniere mittels verdichtetem CO2 sowie zur Herstellung von Furnierschichthölzern. Erste Industrieversuche sollen die Prozessfähigkeit der gefundenen Lösungen bestätigen.

Teilvorhaben: Erforschung und Entwicklung von Verfahren und Anlagentechnik für das Solar-TLS

Das Projekt "Teilvorhaben: Erforschung und Entwicklung von Verfahren und Anlagentechnik für das Solar-TLS" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von 3D-MicroMac AG durchgeführt. Ein wesentlicher Aspekt aktueller technologischer Entwicklungen im Bereich der Photovoltaik (PV) liegt in der Senkung der Kosten je abgegebener Modulleistung. Ein entscheidender Hebel ist dabei die Steigerung der 'cell-to-module' (CTM) Leistungskennzahl, d.h. die Senkung der Verluste bei Übergang von einzelnen Solarzellen zu fertigen PV-Modulen. Ein möglicher Ansatz ist dabei, Solarzellen vor der Integration in die Module zu teilen, z.B. in Halbzellen, um die elektrischen Verluste zu minimieren. Ein weiterer Aspekt, insbesondere für die nationalen Modulhersteller, ist im Bereich des Sondermodulbaus zu finden. Hierbei können spezielle Modulformen auftreten, die ebenfalls eine Teilung der Solarzellen erforderlich machen. Dabei ist nicht die CTM-Kennzahl im Fokus, sondern die Gestaltungsfreiheit hinsichtlich des Moduldesigns. In dem Projekt SOLAR-TLS soll es darum gehen, einen industrietauglichen Solarzelltrennprozess basierend auf einer 'thermal laser separation' (TLS) zu entwickeln. Das wesentliche Ziel ist es dabei, Silizium-Solarzellen zu trennen ohne wesentliche Schädigungen an der Zelle durch die Trennung zu induzieren. Im Fokus stehen dabei die elektrischen und mechanischen Eigenschaften der Zellteile nach dem Trennprozess. Diese sind im Idealfall identisch zu den Eigenschaften der kompletten Zelle vor der Trennung. Das TLS-Verfahren ist dafür ein vielversprechender technologischer Ansatz, da er im Unterschied zu einem reinen laserbasierten Verfahren keinen Materialabtrag verursacht und somit eine schädigungsarme Bruchkante sowie eine Steigerung der Lebensdauer des Halbzellmoduls ermöglicht. Im Vergleich zum Vollzellenmodul ist durch die bessere Kantenqualität eine Effizienzsteigerung von 1,5% zu erwarten. AP1: Trennung von Solarzellen mit TLS AP2: TLS-Trennprozesses mit Trockenkühlung für Solarzellen AP3: Entwicklung Demonstrator Anlage für die Anwendung in einem Hochdurchsatzprozess. AP4: Prozessvalidierung unter Berücksichtigung einer hohen Kantenqualität.

Teilvorhaben 6

Das Projekt "Teilvorhaben 6" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Dr. Hesse GmbH & Cie. KG durchgeführt. Multifunktionelle Anforderungen an galvanische Beschichtungen verlangen die reproduzierbare, d. h. kontrollierte Gestaltung der Schichtmorphologie, den Einbau von Dispersanten und die Abscheidung von Legierungen. Dies erfordert eine auf das Werkstück und die Produktionstechnologie angepasste Auslegung der Beschichtungsprozesse. Im Vorhaben wird ein neuartiges Simulationsverfahren entwickelt, das anwendungsspezifisch die Planung und die Produktion maßgeschneiderter galvanischer Schichten unterstützt. Es werden Zustandsgrößen benannt, mit denen Wechselwirkungen zwischen phänomenologisch beschriebenen Vorgängen modelliert werden können. Dazu werden Phänomene bei der Schichtbildung in einem multiskaligen Verfahren erfasst und es werden Szenarien für die sich ergebende Schichtperformance erarbeitet. Es werden die sich aus einer Simulation ergebenden Möglichkeiten der Sicherung / Verbesserung der Prozessfähigkeit erprobt. Auf einer Technikumsanlage wird die Wirksamkeit der entwickelten Simulationsmethode erprobt. Unter der Federführung der DGO werden die Ergebnisse in der Branche veröffentlicht. Die am Vorhaben beteiligten Partner werden nach Abschluss des Vorhabens die entwickelten Verfahren auf das breite Spektrum galvanischer Beschichtungen anwenden.

Teilvorhaben: Manz zum Anlagenbau und zur Prozessentwicklung

Das Projekt "Teilvorhaben: Manz zum Anlagenbau und zur Prozessentwicklung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Manz AG durchgeführt. Die produktionstechnische Forschung für Hochenergie-Speicherzellen befasst sich mit den jeweiligen Basisprozessen, der für die Industrialisierung erforderlichen Anlagentechnik zur Umsetzung dieser Prozesse, sowie mit den Aspekten der Qualitätssicherung. Zur Bewertung der Güte von technischen Lösungen müssen sowohl die Zellkosten, als auch vor allem die Qualität der produzierten Zellen ermittelt werden können. Deshalb dient das Vorhaben NP-LIB der Entwicklung und Umsetzung von wirtschaftlicher, industrienaher Basistechnik für Hochenergiespeicherzellen mit dem Ziel einer funktionsfähigen Zelle am Ende der Prozesskette. Hierbei muss die Prozessfähigkeit der Einzelschritte nachgewiesen werden. Zur Erreichung des Zieles der Qualifikation von Produktionsprozessen müssen die Prozessschritte zum Trocknen, Laserschneiden und Stapeln in Basisprozessen umgesetzt werden. Es wird ein dreistufiges Vorgehen mit 2 Phasen angestrebt. InPhase1 werden die Randbedingungen definiert, die sich durch die Auswahl eines bestimmten Zellformates ergeben und Materiallieferanten festgelegt. Anhand dieses Zellformates werden die qualitätsbestimmenden Prozesse ermittelt. Als nächstes erfolgt die Integration der Prozesse in die Anlagentechnik. Durch die im dritten Schritt geplanten Zelltests und Prozessoptimierungen wird die Produktion funktionsfähiger und sicherer Zellen gewährleistet. In Phase 2 des Projektes soll ein Übertrag der Verfahren auf neuartige Materialien erfolgen.

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