Das Projekt "IFS" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Magdeburg, Institut für Apparate und Umweltechnik durchgeführt. Höchstdruck-Löschtechnik (HD-Löschtechnik) mit Wassernebel ist eine hochmoderne Brandbekämpfungsmethode mit enormem Zukunftspotenzial. Allerdings ist von den verschiedenen, zur Brandbekämpfung notwendigen Schaumarten lediglich eine Art verfügbar (Schwerschaum). Geräte zur Erzeugung leichterer Schäume, werden bisher am Markt nicht angeboten. Diese Marktlücke soll durch das innovative handgehaltene Mittelschaumgerät FoamGiant - das auf dem neuartigen Hydro Jet Turbo - Prinzip (HJT) basiert - geschlossen werden. Das Prinzip besteht darin, die kinetische Energie des schnellen Höchstdruck-Wasserstrahls (über 500 km/h) dafür zu nutzen, erstmalig große Mengen Mittelschaum mit hoher Wurfweite und stufenlos einstellbaren Eigenschaften zu erzeugen. Für HD-Löschanlagen ergeben sich dadurch erstmalig neue Anwendungsbereiche: z.B. schnelles Einschäumen großflächiger Flüssigkeitsbrände und kompletter Räume, Erzeugung von Schaumwällen zur Waldbrandbekämpfung. Zudem wird ein nachhaltiger Beitrag für die Umwelt durch die Einsparung von Wasser und Schaummittel geleistet. Das interdisziplinäre Gründerteam besteht aus den langjährigen Freunden B. Sc. Maximilian Friedrichs (Maschinenbau) und B. Sc. Jan Langhanki (Wirtschaftswissenschaften). Maximilian Friedrichs verfügt u.a. über Kompetenzen im Bereich der Produktentwicklung, Konstruktion sowie Fertigung. Jan Langhanki zeichnet sich durch seine Kenntnisse und Erfahrung im Bereich Sales, Marketing und Unternehmensorganisation aus. Potenzielle Kunden sind vor allem Freiwillige, Berufs- und Werksfeuerwehren sowie brandgefährdete Betriebe im In- und Ausland. Allein in Deutschland gibt es ca. 23.000 Feuerwehren und 40.000 brandgefährdete Betriebe. Der Umsatz wird primär durch die eigene Herstellung und Vertrieb von FoamGiant erwirtschaftet. Zudem sind Weiterentwicklungen von FoamGiant sowie die Entwicklung und Vermarktung eines umfassenden, spezialisierten Zubehörsortiments für HD-Löschanlagen geplant.
Das Projekt "Teilprojekt B" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik UMSICHT durchgeführt. AFFF-Löschmittel enthalten poly- und perfluorierte Chemikalien (PFC). Diese Inhaltsstoffe sind unerlässlich und höchst wirksam bei der Bekämpfung von Bränden komplexer Industrieanlagen, großer Kraftstofftanks oder nach schweren Verkehrsunfällen. Eine Vielzahl der PFC-Verbindungen weisen jedoch eine ökologische Persistenz und erhebliche Tendenz zur Bioakkumulation auf, z.T. sind diese auch toxisch. Aufgrund ihrer spezifischen chemischen Zusammensetzung (Fluorotenside) ist es generell schwierig, diese Strukturen effizient mittels etablierter Methoden der Wasserreinigung wie der Aktivkohleadsorption zu beseitigen. Infolgedessen erfordert dies in der Praxis hochvolumige Filtersysteme, die zu hohen Kosten für Investition, Betrieb und Entsorgung führen. Ziel des Vorhabens ist die Entwicklung eines innovativen Verfahrens, welches eine kostenoptimierte Eliminierung von PFC aus Löschwasser über eine mobile Aktivkohle-Behandlungsanlage mit vorgeschalteter Fällung erlaubt. Dazu wird dem verunreinigten Wasser eine spezielle Additivlösung zugegeben, die ein Ausfällen an gelösten PFC-Verbindungen bewirkt. Das vorgereinigte Wasser wird dann mit dem Aktivkohle-Adsorbens nur nachbehandelt. Der erste Abschnitt konzentriert sich auf die Auswahl, Formulierung und Labortests von geeigneten Additivlösungen in Kombination mit verschiedenen Aktivkohlen, um PFC aus AFFF-Löschwasser wirksam entfernen zu können. Die zweite Phase umfasst die konzeptionelle Planung, Bau und Betrieb einer mobilen Behandlungseinheit für AFFF-Löschwasser. Ferner werden spezifische Analytikmethoden (PFC, Additiv, Löschwasser-Matrix etc.) entwickelt bzw. angepasst, Prozessdaten erfasst sowie Proben aus dem Betrieb der Pilotanlage gewonnen. Die Analyse und Bewertung der gewonnenen Daten bilden die Grundlage für den letzten Projektabschnitt. Hier soll die Prüfung der Nachhaltigkeit des additiv-basierten Behandlungsverfahren und der Vergleich mit einem reinem Adsorptionsprozess auf Aktivkohle erfolgen.
Das Projekt "Bekaempfung von Blaeh- und Schwimmschlamm mittels Ultraschall" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Hamburg-Harburg, Arbeitsbereich Abwasserwirtschaft durchgeführt. Auf Klaeranlagen mit biologischer Naehrstoffelimination ist die Anreicherung faediger Mikroorganismen im Schlamm ein weitverbreitetes Problem. Dieser Blaeh- und Schwimmschlamm fuehrt bei der nachfolgenden anaeroben Stabilisierung zum Ueberschaeumen der Faulbehaelter, so dass eine ordnungsgemaesse Faulung nicht mehr moeglich ist. Ziel dieser Arbeit ist die Entwicklung eines marktfaehigen Ultraschallverfahrens, um den Blaehschlamm zu zerstoeren und so den anschliessenden anaeroben Abbau des Schlamms zu ermoeglichen. Die Praxis fordert ein flexibles Verfahren, das saisonal und kurzfristig auf Klaeranlagen zum Einsatz kommt. Ein neuer Reaktor der Herstellerfirma SONOTRONIC zur Erzeugung niederfrequenten Ultraschalls wird in einem transportablen Container aufgebaut und auf drei grossen Klaeranlagen betrieben. Die technischen (Ultraschall) und phaenomenologischen (Schlamm)Merkmale fuer eine erfolgreiche Ultraschallbehandlung von Blaehschlamm werden bestimmt. Im Container sind ebenfalls fuenf 200-Liter-Faulbehaelter installiert, um die Effekte der Beschallung der Blaehschlaemme auf die anaerobe Stabilisierung zu ueberpruefen.
Das Projekt "Energy saving processes for production of structure porous foamed ceramics for high and low temperature insulation" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Ströher GmbH durchgeführt. Objective: The aim of the project is the construction of a demonstration plant for the economical manufacture of foamed ceramic products of porous structure. The innovation consists in a new type of process for the manufacture of foamed ceramic products of porous structure, which considerably reduces the energy and manufacturing costs of this product and thus enables the inexpensive use of this material for insulating purposes in the low temperature range (external insulation for buildings) and the high temperature range (e.g. refractory insulation for firing systems). General Information: The new manufacturing process features two essential improvements. In the traditional process the foamed formation of the ceramic body is achieved by the addition of combustible materials (e.g. carbon sawdust) in conjuction with a firing operation. The new process employs a highly reactive foaming agent as the additive in a temperature and pressure controlled shaping plant. This means that not only is foam formation achieved without firing, but at the same time a solid surface is obtained with a porous and lightweight interior. Two firing process needed hitherto for the production of foamed ceramic materials are reduced to a single process. The second improvement is that the kilns normally employed, in which as well as the ware the same mass of kiln furniture had also to be heated up, have been replaced by a roller kiln, in which no kilm furniture is required. The use of this kiln for the new process, apart from the energy saving by having only a single firing, also achieves further energy conservation because kiln furniture of altogether 18.6 CJ/t to 7 - 8 CJ/t is not necessary. By the production of foamed ceramic material of porous structure, making allowance for the attainable market potential, a saving of 760,000 t ROE per annum is obtained compared with conventional insulating materials. The potential saving to be achieved by the improvement is an attractive economic proposition for refurbishment, may be estimated at approximately 946,000 t ROE per annum as secondary saving. The total saving potential amounts to appro. 1.71 million ROE per annum. Achievements: The trial run showed that after considerable 'teething troubles' it was possible to achieve the objective, although with some modification. The main problems consist in the mixing process of the raw material and in the shaping area. A solution was attempted by means of additional operations with a return to smaller batches. This means that more time and additional financial outlay may be expected. The target field of application specified in the Project, owing to strong interest in the Project, has been extended to include other potential applications. It will eventually be possible to transfer it easily to other interest parties; modifications may be expected due to specific operating conditions e.g. raw materials bases. The product is not yet available as a market commodity.
Das Projekt "Teilprojekt B" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von FKuR Kunststoff GmbH durchgeführt. Im Rahmen des beantragten Acet-LC Projektes sollen neuartige bio-basierte Kunststoffe auf der Basis lignocellulosischer (LC-)Biomasse entwickelt werden. Die Projektpartner bringen langjährige Erfahrungen der Holzchemie (Universidad de Concepción, UdeC), der Entwicklung (Fraunhofer UMSICHT) und der erfolgreichen Vermarktung biobasierter Kunststoffe (FKuR Kunststoff GmbH) ein. Die Verwendung lignocellulosehaltiger Nebenprodukte als Rohstoffe vermeidet Konkurrenzen mit der Nahrungserzeugung. Der Prozess lässt durch seine kurze Projektkette hohe Ausbeuten und geringe Kosten erwarten. Die Schäumfähigkeit der neu zu entwickelnden Werkstoffrezeptur wird mit verschiedenen physikalischen Treibmitteln und Maschinenkonfigurationen untersucht. In einem iterativen Prozess werden die Werkstoffrezeptur, das Treibmittelsystem und die Prozessparameter hinsichtlich einer Oberflächenfunktionalisierung (z.B. Bedruckbarkeit, Kaschierfähigkeit) der Schaumfolie optimiert. Mit verschiedenen Extrusionswerkzeugen, Kühl- und Nachfolgeeinrichtungen werden Schaumfolien mit unterschiedlichen Oberflächenstrukturen hergestellt. Diese Versuchsmuster werden thermogeformt und konfektioniert. Die Verwendungsmöglichkeiten als thermoformbare und oberflächenfunktionalisierte Schaumverpackung werden durch umfassende Eigenschaftsprüfungen verifiziert.
Das Projekt "Teilvorhaben 2: Entwicklung von Schaeumungsmitteln und Blends" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Lehmann & Voss & Co. KG durchgeführt. Chemische Treibmittel erlauben die Herstellung von Schaeumen aus einer Vielzahl von Polymeren. Fuer die Verschaeumung von Hochtemperaturthermoplasten werden neue chemische Treibmittel benoetigt, deren Zersetzungs- bzw. Verarbeitungstemperatur hoch genug liegt, um vorzeitige Zersetzung in der Einzugszone des Extruders zu vermeiden. Dazu ist der Einsatz von bisher wenig oder gar nicht als Treibmittel verwendeten Substanzen zu pruefen und eine geeignete Form der Dosierung, etwa als Masterbatch, zu entwickeln. Hierfuer sind geeignete Traegermaterialien zu untersuchen. Da eine extrem starke Gewichtsreduzierung (auf 10 Prozent) angestrebt wird, werden auch physikalische Verschaeumungsmethoden geprueft. Sie erlauben oftmals staerkere Dichtereduzierung, erfordern aber in der Regel Nucleierungsmittel, um eine feine Schaumstruktur zu erzielen. Neben feinteiligen Substanzen (z.B. Talkum) sind chemische Treibmittel besonders gut als Nucleierungsmittel geeignet. Das vorliegende Teilprojekt umfasst die Entwicklung von chemischen Treibmitteln, die entweder allein oder als Nucleierungsmittel fuer physikalische Treibmittel fuer die Verschaeumung von Hochtemperaturthermoplasten geeignet sind.
Das Projekt "Teilvorhaben: Ermittlung der Löschwirkung und der Umweltbilanz anhand von Brandversuchen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Magdeburg, Institut für Apparate und Umweltechnik durchgeführt. Es ist das Ziel der OvGU die physiko-chemischen Eigenschaften von Druckluftschäumen zu erforschen um so die Löschwirkung der Schäume erklären zu können. Außerdem soll herausgearbeitet werden, ob die Verwendung von Druckluftschäumen bei der Bekämpfung eines Brandes in komplexen Szenarien sinnvoll ist und ob daraus gleichzeitig eine größere Sicherheit für die Einsatzkräfte besteht. Außerdem wird der Einfluss von Druckluftschaum auf das Umweltrisiko untersucht, da bis heute keine Aussagen zur Umweltbilanz möglich sind. Als weiteres Ziel soll eine Grundlage zur Verwendung von Druckluftschaum in spannungsführenden Anlagen geschaffen werden. Im Labor werden charakteristische Schaumparameter bestimmt. Die gewonnenen Erkenntnisse über die Druckluftschäume fließen in die Beurteilung der Bemessungsbrände ein. Es werden Brandversuche an definierten Bemessungsbränden unternommen, an denen die Löschwirkung der Druckluftschäume verfolgt werden kann. Während der Versuche werden Temperaturverteilungen, Wärmeströme und Gaskonzentrationen gemessen. Eine Wärmebildkamera und ein Kamerasystem dokumentieren den Brandverlauf. Die Ergebnisse der Brandversuche gehen in das Simulationsmodell Brand-Druckluftschaum-Umgebung ein.
Das Projekt "Teilvorhaben 3: Biogasgewinnung und Tannin-Einfluss auf Schaumbildung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Ostfalia Hochschule für angewandte Wissenschaften, Fakultät Versorgungstechnik, Labor für Bioverfahrenstechnik durchgeführt. Ziel des Projektes ist es, die gerade im mitteleuropäischen Raum wenig beachtete, aber mit einer Vielzahl an positiven Eigenschaften behaftete Esparsette wieder stärker in den Fokus der landwirtschaftlichen Nutzung zu bringen. Die Erweiterung der Biodiversität durch die Aufnahme der Esparsette in die Fruchtfolge, bildet einen Schwerpunkt. Hierbei sollen die beiden Optionen, Esparsette als Zwischenfrucht und die Aufwertung marginaler Grünlandstandorte durch Gras-Esparsetten Mischanbau Berücksichtigung finden. Neben der reinen Biomasseerzeugung werden von der Esparsette positive Effekte hinsichtlich eines Einsatzes in Biogasanlagen erwartet. Durch Vergleiche mit Literaturwerten soll die Möglichkeit der Substitution von Mais in Biogasanlagen untersucht werden; besondere Bedeutung haben dabei wirtschaftliche Aspekte vor dem Hintergrund karger Böden und ungünstigen klimatischen Verhältnissen. Diese wirtschaftlichen Betrachtungen sollen eine gezielte Bewertung der möglichen Wertschöpfungskette beginnend von der Rohstoffbereitstellung bis hin zur Biogaserzeugung beinhalten. Weiterhin stellt die Esparsette ein vielversprechendes Kosubstrat für Biogasanlagen dar; hierbei nimmt der mögliche Einfluss der im Material enthaltenen Tannine auf eine Reduzierung der Schaumbildung in Biogasanlagen eine wichtige Rolle im Rahmen dieses Vorhabens ein. Zudem wird durch die Evaluierung verschiedener Herkünfte Ausgangsmaterial für eine zukünftige Sortenentwicklung bereitgestellt. Zunächst soll durch eine Saatgutvermehrung und agronomische Beurteilung das Ausgangsmaterial vermehrt und beschrieben werden. Zusammen mit Ergebnissen aus Laboruntersuchungen wird ein Subset des Probenmaterials erstellt, welches daraufhin in Reinkultur sowie im Mischanbau mit Gräsern angebaut und beschrieben wird. Die gewonnene Biomasse wird siliert. Anschließend erfolgt eine Beurteilung der Biogasgewinnung sowie des Tannin-Einflusses auf die Schaumbildung in der Biogasanlage.
Das Projekt "Entwicklung und Darstellung eines optimalen Entwurfs- und Ausfuehrungsverfahrens fuer das erfolgreiche Hydraulic-Fracturing in dichten Tonschiefer-Gaslagerstaetten" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von BEB Erdgas und Erdöl Hannover durchgeführt. Objective: The overall objective is to increase the effectiveness of hydrofracturing technology in the extraction of gas from tight reservoirs containing water-sensitive clays. Phase 1 will investigate the scope for minimizing clay swelling effects and water block, for enhancement of flow-back and clean-up, and the use of special proppant size and coating to reduce and eliminate post frac proppant flow-back. It will also study the method of application e.g. the method of successful placement of large proppant in the fracture. Phase 2 will then apply the results of fluid selection and large proppant fracturing procedure to a gas reservoir. Description of work: Phase 1: - Optimization of new chemicals, fluids additives, foaming agents etc., for tight gas conditions - Modification of Tigre tester/core flushing test with different fluids on core material - Laboratory test to identify the effectiveness of proppant size on post fracture flow back - New chemicals and downhole chemical delivery system - Tool development to make e.g. perforations, explosives MECFRAC, slots/slits, trenches - Theoretical study, followed by experimental work on large blocks Phase 2: Carry out fracture treatments using the results of the fluid and large proppant research programs. Carry out a production test after the hydraulic fracture treatment and analyse the data, including proppant flow-back: This work will be carried out under the supervision and responsibility of the participating oil companies, but the practical aspects will be executed by various service companies. Expected results and exploitation plan: Definition of a non-damaging procedure for fracturing these type of tight gas reservoirs. Definition of a procedure for large proppant fracturing these low permeability reservoirs. Application/demonstration of the delivered results will help to develop a number of gas fields, e.g. in Germany and the Netherlands, but probably also in other European countries. Potential reserves to be developed are 200 billion mA3. Presentation of intermediate and final results and start defining a commercial plan. Prime Contractor: Schlumberger Evaluation and Production Services (UK) Limited, Dowell Division European Technology Application Entre; Westhill (Aberdeenshire)/UK.
Das Projekt "Ursachen der Schaumbildung auf Klaeranlagen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Hannover, Institut für Siedlungswasserwirtschaft und Abfalltechnik durchgeführt. Im Rahmen des Vorhabens wurden einerseits schaeumende belebte Schlaemme im Hinblick auf ihre mikroskopische Zusammensetzung untersucht. Andererseits wurden mittels chemischer und physikalischer Methoden Schaeume verschiedener Klaeranlagen naeher charakterisiert und in Laborversuchen untersucht, ob ein kausaler Zusammenhang zwischen der Dosierung von Flockungshilfsmitteln und dem Schaeumen von belebten Schlamm besteht. Die stark viskosen, stabilen Schaeume sind makroskopisch den vielfach beschriebenen Nocardia-Schaeumen sehr aehnlich. Mikroskopisch wurde aber Microthrix parvicella als dominanter Fadenorganismus in allen Anlagen mit weitergehender Abwasserreinigung identifiziert. Mit ihm zusammen wurden Nostocoida limicola und Typ 0092 gefunden. Die charakteristische Mischpopulation eines Schaumes kann auch die anaeroben Bedingungen im Faulbehaelter ueberstehen und fuehrt aufgrund ihrer physikalisch-chemischen Eigenschaften zum Schaum im Faulbehaelter. Schaumbildungen auf dem Belebungsbecken und im Faulbehaelter sind in diesem Sinne ursaechlich miteinander verknuepft. Nocardia spielt bei der Schaumbildung in solchen Anlagen keine grosse Rolle, dagegen wurde M. parvicella dominant im belebten Schlamm, im Schaum und im Faulbehaelter gefunden. Daraus folgt, dass das Ausfaulen des Sekundaerschlammes aus der aeroben Stufe der Anlagen zu einer Anreicherung von M. parvicella und moeglicherweise deshalb zum Schaeumen des Faulbehaelters fuehrt. Es konnte gezeigt werden, dass die Viskositaet von M. parvicella-dominierten Schaeumen im Faulbehaelter durch eine Substanz verursacht wird, die im belebten Schlamm gebildet wird, im Dekanter und der Flotation akkumuliert und dann im Faulbehaelter schaeumt. Zusaetzlich fuehren Abwaesser aus der indirekteinleitenden Lebensmittelindustrie mit hohen Fettkonzentrationen und stossweise erhoehten Tensidkonzentrationen zu einem Wachstumsvorteil von M. parvicella und zur verstaerkten Schaumbildung auf diesen Klaeranlagen. Bezueglich der aeroben Untersuchungen der Flockungshilfsmittel, konnte gezeigt werden, dass nur eines der untersuchten Mittel moeglicherweise einen negativen Effekt bei Langzeitdosierung hervorruft. Durch die staendige Zugabe des mit Flockungsmitteln versetzten, hochviskosen Rohschlammes (Dekanterschlamm) kommt es im Faulbehaelter zu einer verminderten Abbauleistung, die kumulative Effekte nach sich zieht und die Leistungsfaehigkeit des Faulschlammes weiter erniedrigt. Bei ausreichender Umwaelzung kann aber auch die durch die erhoehte Viskositaet des Dekanterschlammes entstandene Schichtung verringert werden.
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