Das Projekt "Nutzung von Wasserstoff als klimaneutrales Prozessgas für den Tunnelofenbetrieb in der keramischen Industrie" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Wienerberger GmbH durchgeführt. Das Ziel des Projektes besteht in der Nutzung von Wasserstoff als klimaneutrales Prozessgas für den Tunnelofenbetrieb in der keramischen Industrie. Der Bundesverband der Deutschen Ziegelindustrie e. V. hat im März 2021 eine Roadmap für eine treibhausgasneutrale Ziegelindustrie in Deutschland - Ein Weg zur Klimaneutralität der Branche bis 2050- herausgegeben. Die Treibhausgasemissionen der deutschen Ziegelindustrie betragen rund 1,74 Mio. t CO2 im Jahr. Bis zum Jahr 2050 soll das Ziel der Treibhausgasneutralität, mit dann nur noch Emissionen von rund 0,5 Mio. t CO2/a, erreicht sein. Ein großes Problem bei der Herstellung keramischer Erzeugnisse wie Ziegel, Dachziegel, Klinker etc. ist der hohe Energieverbrauch. Der Sekundärenergieträger Wasserstoff kann durch seine CO2-freie Verbrennung sehr gut als Brennstoff eingesetzt werden. Wasserstoff ist ein brennbares Gas das exotherm mit Sauerstoff zu Wasser reagiert. Durch die Veränderung der Gasatmosphäre im Ofen gibt es jedoch Auswirkungen auf die Eigenschaften des Brennproduktes, die keramischen Eigenschaften, die Brennfarbe, die Puzzolanität und schädliche Emissionen im Ofenraum. Schwerpunkt ist es, derzeit noch offene Fragestellungen zum Wasserstoff-verfahren zu lösen, d.h. Kenntnisse über die Reaktionsmechanismen in den Rohstoffen bei wasserdampfhaltiger Atmosphäre zu erlangen und ein Konzept für die Verfahrenstechnik zu entwickeln, mit der es nach dem heutigen Stand der Technik möglich wird, ein solches Brennverfahren sicher und wirtschaftlich in einem kontinuierlichen Prozess einzusetzen. Die Projektergebnisse sollen im Werk Rietberg der Wienerberger GmbH in einem Pilotofen umgesetzt und erprobt werden.
Das Projekt "Teilvorhaben: Umsetzung und Erprobung anhand eines Pilotofens" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Wienerberger GmbH durchgeführt. Das Ziel des Projektes besteht in der Nutzung von Wasserstoff als klimaneutrales Prozessgas für den Tunnelofenbetrieb in der keramischen Industrie. Der Bundesverband der Deutschen Ziegelindustrie e. V. hat im März 2021 eine Roadmap für eine treibhausgasneutrale Ziegelindustrie in Deutschland - Ein Weg zur Klimaneutralität der Branche bis 2050- herausgegeben. Die Treibhausgasemissionen der deutschen Ziegelindustrie betragen rund 1,74 Mio. t CO2 im Jahr. Bis zum Jahr 2050 soll das Ziel der Treibhausgasneutralität, mit dann nur noch Emissionen von rund 0,5 Mio. t CO2/a, erreicht sein. Ein großes Problem bei der Herstellung keramischer Erzeugnisse wie Ziegel, Dachziegel, Klinker etc. ist der hohe Energieverbrauch. Der Sekundärenergieträger Wasserstoff kann durch seine CO2-freie Verbrennung sehr gut als Brennstoff eingesetzt werden. Wasserstoff ist ein brennbares Gas das exotherm mit Sauerstoff zu Wasser reagiert. Durch die Veränderung der Gasatmosphäre im Ofen gibt es jedoch Auswirkungen auf die Eigenschaften des Brennproduktes, die keramischen Eigenschaften, die Brennfarbe, die Puzzolanität und schädliche Emissionen im Ofenraum. Schwerpunkt ist es, derzeit noch offene Fragestellungen zum Wasserstoff-verfahren zu lösen, d.h. Kenntnisse über die Reaktionsmechanismen in den Rohstoffen bei wasserdampfhaltiger Atmosphäre zu erlangen und ein Konzept für die Verfahrenstechnik zu entwickeln, mit der es nach dem heutigen Stand der Technik möglich wird, ein solches Brennverfahren sicher und wirtschaftlich in einem kontinuierlichen Prozess einzusetzen. Die Projektergebnisse sollen im Werk Rietberg der Wienerberger GmbH in einem Pilotofen umgesetzt und erprobt werden.
Das Projekt "Teilprojekt 1" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Freie Universität Berlin, Institut für Experimentalphysik durchgeführt. Die dringende Notwendigkeit einer nachhaltigen und klimaneutralen Wirtschaft wird von allen verantwortlichen gesellschaftlichen Akteuren in Deutschland anerkannt. Moderne Röntgenspektroskopie-Methoden (XAS) sind herausragend geeignet zur Charakterisierung von Struktur-Funktions-Beziehungen zur Entwicklung neuer Materialien für nachhaltige Schlüsseltechnologien wie solare Kraftstoffe und 'Grüne Chemie' in der industriellen Produktion. Hier wird ein vielseitiger Messaufbau zur Untersuchung von Katalysator-Materialien mittels XAS (XANES, EXAFS) am Strahlrohr KMC-3 des BESSY Synchrotrons (Berlin) ausgebaut, mit dem die Reaktionen unter Betriebsbedingungen 'live' verfolgt werden können (operando-XAS). Im Vordergrund stehen instrumentelle Entwicklungen zur (i) Bereitstellung vielfältiger Reaktionsbedingungen auf einer standardisierten Probenkontroll-Plattform, (ii) Verringerung der Bandbreite der Röntgenstrahlung für hochauflösende XAS im erweiterten Energiebereich (2-14 keV), sowie (iii) Verbesserung der experimentellen Signalqualität durch neue Detektortechnik. Für diverse Katalysatormaterialien wie z.B. amorphe Filme, Moleküle in Lösung und biologische Enzyme von besonderem Interesse für entscheidende Reaktionen - wie Wasserspaltung, Wasserstoff-Gewinnung und Kohlendioxid-Konversion - werden molekulare Strukturen und Redoxzustände auf atomaren Skalen bestimmt und Reaktionsdynamiken während Aktivitäts-, Assemblierungs- und Korrosionsprozessen direkt in der Zeit verfolgt. Besondere Schlagkraft des Operando-XAS Experiments wird durch Kombination von zeit- und energieauflösenden Methoden mit elektrischer, lichtgetriebener oder chemischer Reaktionsauslösung erreicht. Das Projekt (i) schafft einen einzigartigen Messaufbau für die Erforschung von Katalysatoren durch eine multi-disziplinäre Nutzergemeinschaft, (ii) liefert wissenschaftliche Resultate durch grundlegenden Aufklärung von Reaktionsmechanismen und (iii) unterstützt die Entwicklung wichtiger Zukunftstechnologien.
Das Projekt "Teilprojekt 2" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Bayreuth, Fakultät für Ingenieurwissenschaften, Lehrstuhl für Werkstoffverfahrenstechnik durchgeführt. Die dringende Notwendigkeit einer nachhaltigen und klimaneutralen Wirtschaft wird von allen verantwortlichen gesellschaftlichen Akteuren in Deutschland anerkannt. Moderne Röntgenspektroskopie-Methoden (XAS) sind herausragend geeignet zur Charakterisierung von Struktur-Funktions-Beziehungen zur Entwicklung neuer Materialien für nachhaltige Schlüsseltechnologien wie solare Kraftstoffe und 'Grüne Chemie' in der industriellen Produktion. Hier wird ein vielseitiger Messaufbau zur Untersuchung von Katalysator-Materialien mittels XAS (XANES, EXAFS) am Strahlrohr KMC-3 des BESSY Synchrotrons (Berlin) ausgebaut, mit dem die Reaktionen unter Betriebsbedingungen 'live' verfolgt werden können (operando-XAS). Im Vordergrund stehen instrumentelle Entwicklungen zur (i) Bereitstellung vielfältiger Reaktionsbedingungen auf einer standardisierten Probenkontroll-Plattform, (ii) Verringerung der Bandbreite der Röntgenstrahlung für hochauflösende XAS im erweiterten Energiebereich (2-14 keV), sowie (iii) Verbesserung der experimentellen Signalqualität durch neue Detektortechnik. Für diverse Katalysatormaterialien wie z.B. amorphe Filme, Moleküle in Lösung und biologische Enzyme von besonderem Interesse für entscheidende Reaktionen - wie Wasserspaltung, Wasserstoff-Gewinnung und Kohlendioxid-Konversion - werden molekulare Strukturen und Redoxzustände auf atomaren Skalen bestimmt und Reaktionsdynamiken während Aktivitäts-, Assemblierungs- und Korrosionsprozessen direkt in der Zeit verfolgt. Besondere Schlagkraft des Operando-XAS Experiments wird durch Kombination von zeit- und energieauflösenden Methoden mit elektrischer, lichtgetriebener oder chemischer Reaktionsauslösung erreicht. Das Projekt (i) schafft einen einzigartigen Messaufbau für die Erforschung von Katalysatoren durch eine multi-disziplinäre Nutzergemeinschaft, (ii) liefert wissenschaftliche Resultate durch grundlegenden Aufklärung von Reaktionsmechanismen und (iii) unterstützt die Entwicklung wichtiger Zukunftstechnologien.
Das Projekt "VentBatt - Erhöhung der Sicherheit von Lithium Ionen Batterien durch ein innovatives, ventilgesteuertes Gas und Thermomanagement" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von BorgWarner Akasol GmbH durchgeführt. BorgWarner Akasol verfolgt als Projektpartner im Verbundprojekt VentBatt vor allem das Ziel, zukünftige Batterien für Elektrofahrzeuge schneller und sicherer entwickeln zu können. Dazu werden zwei Teilziele unterschieden, die auch unabhängig voneinander verwertbar sind: 1. Untersuchung des thermal runaway Verhaltens auf Modul- und Systemebene um ein grundlegendes technisches Verständnis der Vorgänge zu gewinnen. 2. Untersuchung der Verwendung neuartiger Materialien im Batteriemodul oder Batteriesystem um das Sicherheitsverhalten im Falle eines thermal runaway zu verbessern und gleichzeitig Kosten und Gewicht zu reduzieren. Das erste Ziel schafft die Voraussetzungen, um für zukünftige Entwicklungen von Batterien für den Einsatz in der Elektromobilität einen systematischen Ansatz zu verfolgen. Nur bei genauer analytischer Kenntnis der Reaktionsmechanismen kann bereits früh in der Entwicklungsphase ein Sicherheitskonzept für das Batteriesystem konzipiert werden, dass den benötigten Sicherheitslevel erreicht ohne Kosten, Bauraum und Gewicht unnötig aufzublähen. Das zweite Ziel verfolgt die sehr konkrete Fragestellung, ob es durch den Einsatz neuer Materialien möglich ist, die Sicherheit des Batteriesystems zu verbessern und dabei im optimalen Fall Kosten und Gewicht zu reduzieren
Das Projekt "Teilvorhaben: Entwicklung des klimaneutralen Brennverfahrens" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von KB Engineering GmbH durchgeführt. Das Ziel des Projektes besteht in der Nutzung von Wasserstoff als klimaneutrales Prozessgas für den Tunnelofenbetrieb in der keramischen Industrie. Der Bundesverband der Deutschen Ziegelindustrie e. V. hat im März 2021 eine Roadmap für eine treibhausgasneutrale Ziegelindustrie in Deutschland - Ein Weg zur Klimaneutralität der Branche bis 2050- herausgegeben. Die Treibhausgasemissionen der deutschen Ziegelindustrie betragen rund 1,74 Mio. t CO2 im Jahr. Bis zum Jahr 2050 soll das Ziel der Treibhausgasneutralität, mit dann nur noch Emissionen von rund 0,5 Mio. t CO2/a, erreicht sein. Ein großes Problem bei der Herstellung keramischer Erzeugnisse wie Ziegel, Dachziegel, Klinker etc. ist der hohe Energieverbrauch. Der Sekundärenergieträger Wasserstoff kann durch seine CO2-freie Verbrennung sehr gut als Brennstoff eingesetzt werden. Wasserstoff ist ein brennbares Gas das exotherm mit Sauerstoff zu Wasser reagiert. Durch die Veränderung der Gasatmosphäre im Ofen gibt es jedoch Auswirkungen auf die Eigenschaften des Brennproduktes, die keramischen Eigenschaften, die Brennfarbe, die Puzzolanität und schädliche Emissionen im Ofenraum. Schwerpunkt ist es, derzeit noch offene Fragestellungen zum Wasserstoff-verfahren zu lösen, d.h. Kenntnisse über die Reaktionsmechanismen in den Rohstoffen bei wasserdampfhaltiger Atmosphäre zu erlangen und ein Konzept für die Verfahrenstechnik zu entwickeln, mit der es nach dem heutigen Stand der Technik möglich wird, ein solches Brennverfahren sicher und wirtschaftlich in einem kontinuierlichen Prozess einzusetzen. Die Projektergebnisse sollen im Werk Rietberg der Wienerberger GmbH in einem Pilotofen umgesetzt und erprobt werden.
Das Projekt "Reaktionen von 3,4 Benzpyren mit Proteinen im Licht" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Frankfurt, Institut für Physikalische Biochemie durchgeführt. Modellversuche zur Karzinogenese; 3,4 Benzpyren zerstoert Proteine in Gegenwart von Sauerstoff und Licht; angegriffene Gruppe ist Tryptophan; Ziel: Aufklaerung des Reaktionsmechanismus und Auffindung von Schutzmassnahmen; 3,4 Benzpyren ist Bestandteil von Abwaessern und Abgasen.
Das Projekt "Teilprojekt: Reaktion von Insekten auf Lücken im Wald - von der Gemeinschaft zu zellulären Prozessen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Julius-Maximilians-Universität Würzburg, Lehrstuhl für Tierökologie und Tropenbiologie (Zoologie III), Ökologische Station Fabrikschleichach durchgeführt. Das Kronendach beeinflusst massive die mikroklimatischen Bedingungen eines Waldes und bestimmt damit die lokalen Habitat-Bedingungen für ektotherme Arten, die auf kleiner Skala agieren. In Mitteleuropa sind Waldarten mit Bindung an lichte Wälder aktuell stärker gefährdet als Arten der dichten Wälder. Dies spiegelt den Vorratsanstieg in den letzten hundert Jahren wider. Heutzutage wird das Kronendach durch natürliche Störungen aber auch durch Holznutzung beeinflusst. Die Differenzen im Mikroklima zwischen geschlossenen und offenen Waldbeständen können dabei größer sein als der aktuell beobachtete Anstieg der Temperatur durch die globale Erwärmung. Daher ist ein besseres Verständnis der Mechanismen hinter der Reaktion von Arten auf das Mikroklima sowohl für forstliches als auch naturschutzorientiertes Management von Bedeutung. In der Makroökologie hat die Reaktion von Arten auf Klimagradienten eine lange Tradition. Einige konsistente Muster haben zu ökogeographischen Regeln geführt. Diese sagen z.B. vorher wie die Antwort innerhalb und zwischen Arten auf sinkende Temperaturen, Feuchte oder generell auf harsche Umweltbedingungen aussieht. Wir beabsichtigen hier die Antwort dreier Insektengruppen, Totholzkäfer, Nachtschmetterlinge und Wanzen auf die Variation im Mikroklima unter Kontrolle der Ressourcenverfügbarkeit (Pflanzen, Totholz) zu untersuchen. Dazu werden wir zunächst einen bestehenden Datensatz aus 5 Waldgebieten (inklusive der Exploratorien) auswerten. Dabei werden wir auf drei Eigenschaften fokussieren, die sich in der Makroökologie als sensitiv erwiesen haben: Körpergröße, Flügel-Morphologie und Farbe. Im zweiten Schritt werden wir die Vorhersagen aus den Modellen in Schritt 1 mit neuen Daten aus dem Wald-Experiment der Exploratorien validieren. Im dritten Schritt werden wir anhand der Individuen im Experiment innerartliche Eigenschaft-Reaktionen ausgewählter Arten untersuchen. Im vierten Schritt werden wir Transkriptom-Sequenzierung an vier ausgewählten Arten durchführen, die experimentell in den Lücken und unter dem Kronendach exponiert werden. Damit versuchen wir transkriptionale Signaturen als Reaktion auf das Mikroklima zu identifizieren. Unsere Analysen zielen darauf ab die Mechanismen hinter den Reaktionen von Arten und Artengemeinschaften auf lichte und dichte Wälder besser zu verstehen.
Das Projekt "Untersuchungen zu den Abbau-Mechanismen der Sprengstoffe RDX und TNT durch bodenbewohnende Pilze" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Institut für Biotechnologie und Wirkstoff-Forschung (IBWF) e.V. an der TU Kaiserslautern durchgeführt. Sprengstoffe, v.a. TNT und Hexogen (RDX), sind als Kontaminationen in den Boden eingetragen worden und gelangen aufgrund ihrer geringen Wasserlöslichkeit langsam in das Grundwasser. Aufgrund ihrer Umwetlttoxizität ist eine Sanierung kontaminierter Standorte nötig. Bisherige Untersuchungen zum Abbau dieser Xenobiotika haben sich auf die oxidativen Enzyme von Pilzen aus fremden Habitaten (v.a. Weißfäule-Pilzen) konzentriert. Unter Ansatz basiert hingegen auf der Charakterisierung des Abbau-Potentials der nativen Bodenmycota. TNT wird durch Nitratreduktase-Aktivität reduziert und in die Humus-Schicht eingebunden, während das instabile heterozyklische RDX-Moleküle durch Reduktion gespalten und somit mineralisiert wird. TNT-Reduktion und RDX-Abbau werden durch eine große Diversität an bodenbewohnenden Pilzen durchgeführt, v.a. Zygomyceten (Cuninghamella, Absidia) und imperfekte Stadien von Ascomyceten (Penicillium, Trichoderma). Unsere derzeitigen Studien befassen sich mit der Einbringung der RDX-Fragmente in den pilzlichen Sekundärmetabolismus.
Das Projekt "Experimental investigations into the influence of organic complexing agents and inorganic anions (Cl-, NO3-, SO42- und PO43-) on the transformation behaviour and the mobility of metallic palladium (Pd) and PdO" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Johann Wolfgang Goethe-Universität Frankfurt am Main, Institut für Atmosphäre und Umwelt durchgeführt. The projects goal is to examine the Mobility and transformation behaviour of emitted palladium from automobile exhaust catalysts into the environment. To achieve this, I will examine the influence of commonly present organic complexing agents like citric acid, amino acid (L-Methionin) and ethylenediamine tetra acetic acid (EDTA), as well as inorganic anion species (Cl-, NO3-, SO42- und PO43-), on the chemical behaviour and transformation of metallic palladium (Pd-Mohr) and PdO into more soluble species. The analytical experiments will be conducted over different time periods (1, 10, 20, 30, 40, 50 and 60 days), involving different concentrations of the various complexing agents under examination (0.001, 0.01 and 0.1 M). The results will help clarify the extent to which Pd Mobility is influenced by time and the presence of various complexing agents at different concentrations. In addition, surface analyses of isolated particles using X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) will be used to examine the influence of organic compounds and inorganic anion species, on the transformation of metallic palladium and PdO. The proposed study will significantly help to shed light on questions related to the environmental transformation of Pd into more toxic species following emission in car exhausts, a poorly understood process to date.
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| Bund | 796 |
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| Förderprogramm | 796 |
| License | Count |
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| offen | 796 |
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| Boden | 577 |
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