Das Projekt "Bio-H2 Thüringen Cluster" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Handwerkskammer Ostthüringen, Umweltzentrum des Handwerks Thüringen durchgeführt. In der Technologieregion Jena soll ein Cluster zur Erforschung und Umsetzung der Kohlenhydratvergärung zu Biowasserstoff im Industriemaßstab entstehen. Dieses bereits in ersten Laborversuchen bestätigte und wissenschaftlich anerkannte Verfahren hat zur Zeit die größten Aussichten Vorreiter im beginnenden Wasserstoffzeitalter zu werden. In weiteren Teilprojekten will das Netzwerk durch Umsetzung eigener Patente auf dem Gebiet der Mikrobiologie neue Verfahren zur Steigerung der Methanausbeute bei Biomasseprozessen in die Praxis überführen. Nach Ablauf des Projekts soll sich das Cluster zu Deutschlands Kompetenzzentrum für Bio-H2 etablieren. In der Raum- und Schifffahrt, im Straßen-, Schienen- und Flugverkehr und auch in Kraft- und Heizwerken nutzt man Wasserstoff bereits seit Jahren als Energieträger. Der Nachteil ist jedoch, dass der verwendete Wasserstoff zurzeit noch zu mehr als 90Prozent aus fossilen Energieträgern gewonnen wird. Aus diesem Grund wird weltweit an verschiedenen Verfahren geforscht, die eine umweltfreundliche Produktion von Wasserstoff möglich machen. Die hier nun mit Mitteln des Bundeswirtschaftsministeriums unterstützte Gruppe mittelständischer Thüringer Unternehmen hat zur Zeit die größte Aussicht Vorreiter in diesem Prozess des beginnenden Wasserstoffzeitalters zu werden. Die Handwerkskammer für Ostthüringen mit ihrem Umweltzentrum unterstützt diese Unternehmen mit dem Beratungs Know how sowie den vorhandenen technischen Kapazitäten.
Das Projekt "Recovery of process heat from the combustion of oxygen-containing solvents in package lacquer driers" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Heinrich Neitz GmbH Industrieöfen durchgeführt. Objective: Reduction of energy costs in drying of packing varnishes through a recovery of process heat from the combustion of recovered solvents and its utilization for heating the drier plant. The calculated energy savings are assumed to amount to approx. 4500000 kW/year. General Information: The innovative technology consists of a combination of individual technological solutions. These include the condensation of solvents, the drying of packing varnish, thermal post-combustion of the exhaust air from the plant (which is rich in carbohydrates), heating of this port-combustion system by using the solvent condensate as fuel, and the utilization of the resulting energy (i.e., pure exhaust air exhibiting a very high temperature) as process heat for drying of packing varnish. Overall plant structure: Evaporation section with heat exchanger and vacuum extraction system; Measuring device for monitoring the solvent concentration; Condensation system for recovery of incoming solvents; Preheating zone with heat exchanger and extraction system; Daking section with heat exchanger and extraction system; Post-combustion system for generating process heat through combustion of the recovered solvents; Cooling section; Air recirculation system between the different sections. This combination of system components causes the exhaust air volume (and hence, the total carbohydrate release rate) to be drastically reduced. The investment cost of this combine plant is about twice as high as that of a conventional system. On the other hand, the total annual energy generating cost for a conventional plant exceeds that of the combined plant by a factor of 1.5. This means that the combined system achieves cost savings between DM 150000 and DM 180000 per year. Assuming that the proceeds from a conventional systems and the combination plant are the same, the capital recovery from a plant of the type envisaged in the project is markedly higher (due to the lower total cost), which considerably shortens the period of amortization. Achievements: The technical and chemical feasibility of the project described in the application could be demonstrated with the conclusion of the design phase. A number of aspects have arisen, however, which may turn the project into a financial failure on the current level of information. One of these facors is the draft of the Accident Prevention Rules for Lacquer Driers (VBG 24) of March 1988, which calls for a considerable reduction in admissible solvent concentrations compared to the older version of these Accident Prevention Rules. With these new, reduced solvent concentrations, the recovery of solvents through condensation is no longer an economically viable proposal. Moreover, the Ministry of the Environment expects the packaging industry to make increasing use of low-solvent lacquers. Renowned packaging manufacturers are already using low-solvent or water soluble varnishes. Plants designed for such applications have already been...
Das Projekt "Energy-saving production of molassed durable beet pulp" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Südzucker AG durchgeführt. Objective: Energy savings by the production of durable molassed beet pulp by means of a second mechanical draining, utilizing the diffusion effect of the factory-owned molasses. The process makes use of draining effect of diffusion with highly concentrated factory owned molasses and then again pressed in a specifically designed conical press. The results are molassed beet pulp with sucrose content. The press drain is recirculated, inspissated in several stages. In contrast to wet pulp, the process is less expensive and the final product is durable without further treatment and reduce the nutrient losses during the ensilaging. General Information: Pressed pulp and molasses (92 per cent TS, 95 C) are doughed in at a 1:1 ratio. The mixed product has to be homogeneous. The required reaction time period for the complete utilization of the pulp's ability to absorb molasses is realised in a conditioning container. The temperature of the molasses strongly influences the pressed pulp's ability for absorption. The conical press works continually. Pressure-regulated, hydraulically moved stoppers fill the conical press and provide for an optimal filling of the conical press. Squeezing pressure and squeezing time have a positive effect on the quantity of the final dry matter in the molassed beet pulp. The resulting final product shows a dry matter content of approximately 70 per cent TS and approximately 30 per cent polarizable sugar, dependent on the sugar content of the factory-owned molasses. The quantity of the attainable dry matter depends on the squeezing performance of the press, as well as on the quantity of the dry matter added by the molasses. The obtained product may be marketed directly or dried conventionally. Economically, the most favourable inspissation of the press drain to approximately 80 per cent TS is effected in a multiple-phase evaporating station. The factory-owned molasses, a by-product of the sugar production, are added to the previously concentrated molasses. In order to obtain the highest possible solid matter in the pressed pulp, the solid matter content of the molasses has to be adjusted to the highest level. Under practical conditions, this requirement for molasses is technically and economically attainable only with great difficulties and has therefore never been practised.
Das Projekt "Ursprung und Bedeutung der Chitinaseaktivitaet im Magen-Darm-Trakt des Dorsches (Gadus morhua L.)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Hamburg, Zentrum für Meeres- und Klimaforschung, Institut für Hydrobiologie und Fischereiwissenschaft, Hydrobiologische Abteilung durchgeführt. Untersucht wird der Chitinabbau durch Chitinasen im Magen-Darm-Trakt des Dorsches. Der Dorsch, ein weit verbreiteter, kommerziell bedeutsamer Fisch, ernaehrt sich zeitlebens unter anderem von chitinhaltiger Nahrung (Crustaceen-Plankton, bzw. spaeter groessere Krebse). Chitin selbst ist nach Zellulose die zweithaeufigste organische Verbindung der Erde. Es ist ein Polysaccharid, bestehend aus N-Acetyl-beta-D-glucosamin-Einheiten, welches mechanisch hochstabil ist und in Wasser, verduennten Saeuren und Laugen unloeslich ist. Der biologische Abbau von Chitin erfolgt durch ein Enzymsystem (Chitinasen + Chitobiasen). Beide Enzyme wurden im Verdauungskanal von Gadus morhua nachgewiesen. Verschiedene Charakteristika der Enzymaktivitaeten (pH-Optima) lassen mindestens zwei Enzymsysteme in Magen und Darm des Dorsches vermuten. Der fischeigene und/oder bakterielle Ursprung der Enzymsysteme wird untersucht. Neben allgemein verdauungsunterstuetzender Wirkung der Chitinasen wird auch die Moeglichkeit der Resorption der Chitinabbauprodukte im Darm nicht ausgeschlossen. Dies wuerde fuer den Fisch die Erschliessung einer weiteren Energiequelle bedeuten. Hinsichtlich des Naehrstoff-Recyclings ist ausserdem von Bedeutung, dass die Chitinbausteine Stickstoff enthalten, welcher im marinen Milieu ein Mangelelement darstellt.
Das Projekt "Bewirtschaftung von Grasland in Europa als nachhaltige Ressource in einem sich aendernden Klima" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von GSF - Forschungszentrum für Umwelt und Gesundheit GmbH, Expositionskammern (EPOKA) durchgeführt. General Information: Grasslands are an important and widespread type of vegetation but they vary greatly in relation to composition, production and methods of utilisation in Europe. The grasslands range from intensively managed, single species, sown swards to semi-natural and natural communities. Permanent grasslands are the most widespread and are estimated to occupy more than 30 per cent of total land area in Ireland, Britain and France although in Nordic and Baltic countries and in some Mediterranean regions, where there are problems of persistence, annual grasses are more important. All grasslands, even the natural and semi-natural communities, are maintained in their present state by man's activities and those of his livestock. Their species compositions and their structure has been determined by a combination of climatic, edaphic and anthropogenic forces. The result of this is a series of different grassland communities, typically composed of a complex mixture of perennial grasses, nitrogen fixing legumes and non-fixing dicots of different growth forms (functional types). The aim of this project is to investigate the long-term responses of a representative selection of European semi-natural grassland ecosystems to elevated CO2 and climate change across a European transect which exploits the natural gradients in environmental variables. The study will centre on the mechanisms governing changes in the structure of the grassland communities, as well as on the consequences of these changes for essential ecosystem functions (carbon uptake and storage; water budget; nutrient fluxes), and for forage supply (herbivory) and soil processes (decomposition) that are affected by the quality (e.g. carbohydrate and protein contents) of these plant tissues. The objectives of this project are to test the following hypotheses: 1. That interactions between components of global change (CO2, temperature, rainfall, nitrogen deposition) and management practices (nitrogen fertilisation, cutting frequency, grazing) affect the growth, development and productivity of grassland ecosystems and carbon sequestration in the soil organic matter. 2. That global change affects the structure and botanical composition of grassland ecosystems, because the impacts will be different for each of the functional types. 3. That global change, through changes in tissue quality, will have an impact on the activity of grass herbivores (above-ground) and decomposers (below-ground). 4. That models can be used to simulate and predict the responses of grasslands to global change and furthermore they can be used on a European scale to ensure the development of sustainable management systems in a changing climate. 5. That management and environmental policy concerning grasslands can be directed towards land-use practices that could mitigate the effects of global change. Prime Contractor: University of dublin, Trinity College, School of Botany; Dublin/Ireland.
Das Projekt "Teilprojekt A" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von G.E. Habich's Söhne GmbH & Co. KG durchgeführt. Die in wässrigen Dispersionsfarben für den Innen- und Außenbereich verwendeten Bindemittelsysteme bestehen heutzutage hauptsächlich aus erdölbasierten Acrylharzen. Ihr Anteil in einer Dispersionsfarbe liegt bei 10-30%. In den letzten Jahren ist jedoch das Interesse der Verbraucher und der Industrie an umweltfreundlicheren Farben und Beschichtungen enorm gestiegen. Um diesen Erwartungen gerecht zu werden, hat sich das Projekt 'DisPro', welches durch die Firma Habich's Söhne GmbH & Co. KG in Zusammenarbeit mit dem Fraunhofer IVV durchgeführt wird, zum Ziel gesetzt, ein neuartiges proteinbasiertes Bindemittel zur Anwendung in wässrigen Dispersionsfarben zu entwickeln, um eine Verwendung erdölbasierter Acrylate vermeiden zu können. Als Ausgangsmaterialien sollen kommerziell erhältliche pflanzliche Rohstoffe zur Verwendung kommen, um eine zeitnahe wirtschaftliche Umsetzung der Ergebnisse zu garantieren. Pflanzliche Proteine haben aufgrund ihrer funktionellen Eigenschaften, Struktur und Modifizierbarkeit hierfür ein sehr großes Potential. Das IVV hat bereits in vergangenen Forschungsprojekten aufgezeigt, dass Proteine beispielsweise eine gute Filmbildung aufweisen und somit als Bindemittel grundsätzlich geeignet sind. Die wissenschaftliche Bedeutung des Projektes 'DisPro' liegt darin, dass ein toxikologisch unbedenkliches und nachhaltiges Bindemittelsystem für eine verbraucherfreundliche 1-Eimer-Dispersionsfarbe entwickelt werden soll. Im System sollen dabei die positiven Eigenschaften der Proteine durch deren Modifikation optimiert werden. Weitergehend sollen durch Kombination der Proteine mit pflanzlichen Ölen, Kohlenhydraten und/oder sekundären Pflanzenstoffen einerseits die Reaktivität der pflanzlichen Proteine im Eimer limitiert (Lagerstabilität) und andererseits die Verarbeitbarkeit der Farbe zu jedem Zeitpunkt gewährleistet werden.
Das Projekt "Sub and supercritical water extraction of valuable products from algae" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Hohenheim, Institut für Agrartechnik (440), Fachgebiet Konversionstechnologie und Systembewertung nachwachsender Rohstoffe (440f) durchgeführt. Microalgae is considered as a promising substitute resource for both energy and human health, as they contain high amount of carbohydrates, proteins and lipids, while not grabbing arable land. The main concept is a hydrothermal bio-refinery. First the valuable substance will be extracted followed by residue converted by hydrothermal liquefaction and the process water treated by aqueous phase reforming. As the last step reaction water with nutrients should be used for the production of algae. In the whole process the reaction medium is water. Contents: Microalgae is a rich source of carbohydrates, proteins, minerals, vitamins, oils, fats and polyunsaturated fatty acids (FUFAs), which are important food supplements. Production of algal extracts involving toxic organic solvents or aggressive extraction that could deteriorate biologically active compounds. Water in high pressure and temperature condition has a lower dielectric constant, which means it can work as a polar solvent. Sub- and supercritical water (critical point 374?, 22.1MPa) is a feasible green solvent for algal extracts production. Aims: By optimizing extraction conditions, the highest efficiency should be obtained while maintaining the functional properties of extracts. A selectivity of substance of different polarities will be reached by applying different temperatures and pressures around critical point. Approach: Pretreatment of selected algae samples - mechanical, ultrasonic, chemical, enzymatically - Extraction process - temperature, pressure, flow rate, modifiers - kinetics of extraction - evaluation of bioactive properties of extracts - other mechanical factors affecting extraction efficiency.
Das Projekt "Teilprojekt Siemens" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Siemens AG durchgeführt. Current energy and chemical needs are met by the extraction and processing of the fossil fuels. Such resources are finite and their use causes environmental pollution and greenhouse gas (GHG) emissions. The challenge facing humankind is, therefore, to identify new, sustainable and cleaner processes for chemical and energy generation. Biological routes represent a promising option, but strategies to date rely on the use of microbes to convert through fermentation the easily accessible carbohydrates (sugar and starch) of plants (such as sugar cane or corn) into chemicals and fuels. This has led to concerns over competition with the use of these carbohydrates as food, and a re-focussing of efforts on non-food, plant cell wall material (lignocellulose). However, lignocellulose is extremely resistant to being broken down into the sugar needed for fermentation. Overcoming this recalcitrance in a cost effective manner is proving extremely challenging. There is, however, an exciting low-cost alternative, and that is to directly capture carbon, by harnessing the ability of certain bacteria to 'eat' single carbon GHG gases such as CO2. The gas is injected into the liquid medium of fermentation vessels where it is consumed by the bacteria and converted into the chemicals we need. Fortunately, such gases are an abundant resource, and may be derived from non-food sources such as waste gases from industry as well as 'synthesis gas' produced from the gasification (heating) of non-food biomass and domestic/ agricultural wastes. In this project, we will use this technology to make the platform chemical hydroxypropanoic acid. It has a multitude of uses, including the manufacture of plastics, coatings, adhesives, floor polishes and paints. By using non-food, waste gas as a feedstock, competition with food and land resources is avoided while at the same time providing benefits to the environment and society through a reduction in GHG emissions.
Das Projekt "Teilprojekt B" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Forschungsinstitut Bioaktive Polymersysteme biopos e.V. Forschungsstandort Teltow-Seehof durchgeführt. 1. Vorhabenziel Biopos wird am WP2 des Verbundprojektes teilnehmen. Vorbehandelte Holz-Proben von Eucalyptus und Pappel werden durch enzymatische Hydrolyse charakterisiert und in monomere Kohlenhydrate umgewandelt. 2. Arbeitsplanung Nach Vorbehandlung der LCF-Rohstoffe werden die Einzelzucker (C-5, C-6) mittels enzymatischer Hydrolyse hergestellt und mittels DC und HPLC charakterisiert. Nach der quantitativen Auswertung der erhaltenen isolierten C-5 und C6-Zucker-Gemische werden diese entsprechend der quantifizierten Einzelzucker mit entsprechenden Hefe-Stämmen zu Ethanol fermentiert. Dazu werden Hefen verwendet, die sowohl C-5 als auch C-6 Zucker umsetzen (Saccharomyces cerevisiae zur Fermentation von Glucose and Pichia stipitis zur Fermentation von Xylose). Die Hefe-Stämme werden während der Projektzeit im FI Biopos e. V. kultiviert, so dass eine Fermentation zu Ethanol kontinuierlich möglich ist. Die Ausbeuten an Ethanol werden mittels HPLC (Quantifizierung) und Ermittlung der Gewichtsabnahme (CO2-Bildung) sowie voluminetrisch (CO2-Quantifizierung) bestimmt.
Das Projekt "Teilprojekt D" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Deutsche Saatveredelung AG durchgeführt. Ziel ist die Entwicklung gelbsamiger Raps-/Canola-Typen als Quelle für wertvolle, pflanzliche Proteine mittels konventioneller Züchtungsmethoden sowie gentechnischer Ansätze, das sowohl als Lebensmittel als auch als Futter eingesetzt werden kann. Die Deutsche Saatveredelung (DSV) wird die im Rahmen des Work Package I (WP) entwickelten Marker für antinutritive Substanzen (Tannine, Sinapine) nutzen, um mit ihrer Hilfe stabile gelbsamige Winterraps-Typen zu züchten, die gleichzeitig reduzierte Rohfasergehalte aufweisen. Diese werden in leistungsfähigstes, in Deutschland adaptiertes Sorten- und Linienmaterial transferiert. Darüber hinaus stellt die DSV auch den anderen WPs pflanzliches Ausgangsmaterial zur Verfügung. Außerdem werden die im WP III erzeugten transgenen niedrig-Sinapin-Typen unter S1-Bedingungen kultiviert, evaluiert und charakterisiert. Mittelfristig soll gelbsamiges Winterraps-Material entwickelt werden, welches deutlich geringeren Rohfasergehalte sowie Gehalte antinutritiver Inhaltsstoffe (Tannine, Sinapine) aufweist, welches dann die Grundlage für die Produktion eines Rapsmehls mit signifikanten Verbesserungen seines Proteinwertes darstellt.
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