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Mobilitätsverbund werthaltige ländliche Lebensräume, Teilprojekt: D: Entwicklung und Test einer digitalen Plattform Mobilitätsmanagement

WIR! - Blockchain - BBBio - Blockchain Basierter Biomassenachweis, Teilprojekt 2: Entwicklung der Blockchain- und loT- Implementierung und fachliche, technische Beratung

Lüftungstechnik - Erarbeitung von Beratungsleitlinien zur Analyse und Verbesserung von Lüftungsanlagen

Providing scientific and technical advice, mainly support of the Belgian member of the Socio Economic Analysis Committee (SEAC) of the European Chemicals Agency (ECHA)

Kiesvorfilter als Vorbehandlungsstufe zu Langsamsandfiltern

Eingehende Labor- und Pilotversuche haben gezeigt, dass der horizontal durchflossene Kiesfilter ein einfaches und daher vielversprechendes Verfahren fuer die Vorbehandlung von Oberflaechenwasser ist, das hohe Truebung aufweist und daher nicht direkt in einem Langsamsandfilter aufbereitet werden kann. Ziel der naechsten Projektphase ist die praktische Erprobung und Verbreitung solcher Kiesvorfilter in verschiedenen Entwicklungslaendern. Zur Zeit sind Demonstrationsanlagen in Tanzania, Kenya und Peru in Planung oder in Ausfuehrung. Weitere Projekte zeichnen sich fuer Kolumbien, Togo, Sudan und Indien ab. Ungefaehr 12 Demonstrationsanlagen in 6 verschiedenen Laendern sollen gebaut, betrieben und evaluiert werden. Der FB HYGEL uebernimmt die technische Beratung fuer die Bauprojekte, erarbeitet Vorschlaege fuer das Monitoring und evaluiert die Felderfahrungen. Sobald genuegend Felderfahrungen vorhanden sind (in 2-3 Jahren), soll das Projekt mit der Herausgabe eines Leitfadens fuer Dimensionierung, Betrieb und Unterhalt eines Kiesvorfilters abgeschlossen werden.

Optimierung der internen Kleegrasverwertung in viehlosen Öko-Betrieben

Das übergeordnete Ziel des Vorhabens ist die Optimierung der innerbetrieblichen Kleegrasverwertung viehloser Biobetriebe entlang der Bereitstellungskette vom Schnitt bis zur Anwendung. Im Zentrum sollen die verlustarme Konservierung des Kleegrases, die effiziente Verwertung der Nährstoffe und die wirtschaftliche Bewertung von Kleegras-Transferverfahren stehen. Daher hat sich im vorliegenden Vorhaben ein Konsortium aus Praxis, Beratung und Wissenschaft die wissenschaftlichen und technischen Ziele gesetzt, (i) einen Kompostierung-Prozess für Kleegras mit dem Schwerpunkt der Minimierung von Stickstoffverlusten zu entwickeln, (ii) die Düngerwirkung der Komposte vergleichend mit anderen Kleegras-Transferverfahren in mehrjährigen Feldversuchen zu ermitteln und (iii) die wirtschaftliche Bewertung (Leitungs-Kosten-Rechnungen) verschiedener Kleegras-Düngungs-Strategien zur Verbesserung des Nährstoffmanagements auf Basis von praxisrelevanten Herstellungs- und Einsatzverfahren vorzunehmen und für die Praxis zu Verfügung zu stellen.

CLIENT II - REGINA - Globale Industrie der Seltenen Erden und neue Anwendungen, Teilvorhaben 5: Kontrollierte Erstarrung von Magnetlegierungsschmelzen

Brasilien zählt zu den bedeutendsten Ländern für die globale Rohstoffwirtschaft und verfügt über Selten-Erd (SE)-Reserven von rund 22 Mio. t (ca. 17 % der weltweiten Reserven). Zukünftig wird der Bedarf an Seltenen Erden durch den Ausbau grüner Technologien weiter ansteigen bspw. durch Hightech-Produkte, die SE-haltige Magnete benötigen. Basierend auf brasilianischen Rohstoffen deckt das Verbundprojekt REGINA die Wertschöpfungskette von der Trennung der Seltenen Erden bis hin zur Magnetherstellung ab. Der Schwerpunkt soll auf der umwelt- und sozialverträglichen Produktion der SE und Magneten liegen, gepaart mit der Entwicklung tragfähiger Geschäftsmodelle zur wettbewerbsfähigen Vermarktung. Ziel ist die Reduktion der Abhängigkeit von China und die Etablierung einer stabilen langfristigen Rohstoffversorgung. Zu diesem Zweck haben sich die Verbundpartner zusammengeschlossen, um in enger Kooperation mit brasilianischen Partnern aus Forschung und Industrie die derzeitigen Herausforderungen der SE-Industrie zu bewältigen. Die im Vakuumofen erzeugten raffinierten Magnetlegierungsschmelzen müssen durch kontrollierte Abkühlung rasch erstarrt werden, um hochwertige seigerungsfreie Vormaterialien herstellen zu können. In enger Kooperation zwischen KME und IME sollen dazu spezielle indirekt gekühlte Schnellabkühleinrichtungen entwickelt werden. Um Abkühlraten und Produktabmessungen variieren zu können, ist dabei die Erprobung einer Standkokille mit unterschiedlichen Einsätzen bzw. verschiedene Ausführungen eines Drehtellers vorgesehen. Neben Berechnung, Konstruktion und Bau der Kupferbauteile unterstützt KME die Arbeiten des IME durch weitere technische Beratung. Hierbei liegt der Fokus darauf, ein robustes, diskontinuierliches Verfahren zu etablieren, das in einer späteren Ausbaustufe auch Anforderungen einer industriellen Produktion genügt. Dazu ist es notwendig, das Einsatzverhalten der Bauteile zu beurteilen und Schlüsse für eine spätere industrielle Umsetzung abzuleiten.

WavE - WaKap: Modulares Konzept zur nachhaltigen Wasserentsalzung mittels Kapazitiver Entionisierung am Beispiel Vietnam, Teilprojekt 3

Durch ein Modulares Konzept soll mit Hilfe von kapazitiver Entsalzung (CDI) und einer Umkehrosmose (RO) Meerwasser energieeffizient entsalzt werden. Hierbei wird die Firma Spiegl technische Unterstützung bei der Kombination der CDI Anlage und der RO bieten, wobei der Schwerpunkt auf der RO liegt. Das Modul der Umkehrosmose wird von der Firma Spiegl entsprechend den Anforderungen der CDI entwickelt und gebaut, sowie zur Verfügung gestellt. Nach Abschluss des Projekts werden wir die RO in Zusammenarbeit mit den Projektpartnern in ein gemeinsames System integrieren, zur Marktreife bringen und wirtschaftlich verwerten. 1. Technische Unterstützung bei der Kombination von CDI und Umkehrosmose. 2. Analyse der Ergebnisse in Bezug auf Aufgabe des RO Systems. 3. Optimierung der Verfahrensparameter bei der Kombination von CDI und RO. 4. Entwicklung der Umkehrosmose (RO), diese wird den Projektpartnern zur Verfügung gestellt. 5. Technische Beratung während der Projektlaufzeit. 5. Entwicklung des Systems zur Marktreife. 6. Wirtschaftliche Verwertung des Systems.

Untersuchung der Potentiale von Lüftungstechnik als Beitrag zur Umsetzung des klimaneutralen Gebäudebestandes 2050 sowie technische Beratung im Bereich Klima- und Lüftungstechnik

Der Energiebedarf für Klima- und Lüftungsanlagen spielt eine zunehmend wichtigere Rolle, um das Ziel eines möglichst klimaneutralen Gebäudebestandes im Jahre 2050 zu erreichen. Im Gegensatz zum Energiebedarf für Heizung ist davon auszugehen, dass der Energiebedarf für Klima- und Lüftungsanlagen nicht sinken wird. Gemäß der BMWi-Studie 'Energieeffizienzstrategie Gebäude' (2015). wird der Strombedarf für Klima- und Lüftungsanlagen und Hilfsenergie, ohne weitere gegensteuernde Maßnahmen, bis 2050 um 84 % auf 269 PJ/a zunehmen. Dies wären dann nahezu 50 % des Strombedarfs im Gebäudebereich. Der weit überwiegende Anteil des Energiebedarfs für Klima- und Lüftungsanlagen ist dabei auf Nichtwohngebäude zurückzuführen. Trotz der großen Bedeutung von Klima- und Lüftungsanlagen für den Klimaschutz ist die diesbezügliche Datenlage extrem schlecht. Es gibt einerseits kaum belastbares Material zum Anlagenbestand, andererseits ist aufgrund von nicht vorhandenen Unterzählern auch der Energieverbrauch der allermeisten Anlagen nicht bekannt. Das übergeordnete Ziel des vorliegenden Forschungsvorhabens war es, wirksame Maßnahmen zur Minderung des Energieverbrauchs und der Klimawirkung von Klima und Lüftungsanlagen zu entwickeln und, soweit als möglich, in die Umsetzung zu überführen. Vorhandene Defizite und Hemmnisse sollen dabei identifiziert und adressiert werden. Dazu wurde das Forschungsprojekt in mehrere Arbeitsschritte unterteilt. Ziel des ersten Arbeitsschrittes war dabei zunächst die Erhebung und technische Bewertung des Anlagenbestandes. In einem zweiten Arbeitsschritt wurde das bestehende Anreizsystem analysiert und die wesentlichen Hemmnisse aufgezeigt. Auf dieser Basis wurden Maßnahmen entwickelt, die die ermittelten Hemmnisse geeignet adressieren. Für die entwickelten Maßnahmen wurde anschließend eine Potenzialanalyse durchgeführt, um die Wirkung und Durchsetzbarkeit zu eruieren. Schließlich wurden die erfolgversprechendsten Maßnahmen weiter ausgearbeitet und, soweit es im Rahmen des zweijährigen Projektes möglich war, bei deren Umsetzung begleitet. Für die ausgearbeiteten Maßnahmen wurden detaillierte Berechnungen zur Quantifizierung ihrer Wirkung durchgeführt. Eine wesentliche Maßnahme war die Entwicklung eines Labels für Klima- und Lüftungsanlagen, welches die beiden größten identifizierten Missstände / Potenziale bei Klima- und Lüftungsanlagen adressiert: a. Potenziale im Betrieb aufgrund (fehlender) Betriebsoptimierung b. Überversorgungen aufgrund (unpassender) Dimensionierung. Beides wird in den bis dato relevanten Bewertungen (z. B. DIN V 18599 (EnEV), RLT-Anlagenlabel (DIN SPEC 15240)) wenig bis keine Beachtung geschenkt. Somit kann durch das neue Analagenlabel eine wesentliche Lücke geschlossen werden und ein wichtiger Impuls für zielgerichtete Maßnahmen im Bereich Klima- und Lüftung gesetzt werden.

Fehlvergärungen und Prozessstörungen in landwirtschaftlichen Biogasanlagen - Etablierung und Umsetzung eines Labor- und Verfahrensprotokolls zur zeitnahen Ursachenaufklärung unter besonderer Berücksichtigung der Systemmikrobiologie

Prozessstörungen in Biogasanlagen verursachen im Einzelfall Ertragsausfallschäden von mehr als 100.000 €. Neben physikalischen und operativen Problemen kann auch eine unausgewogene Systemmikrobiologie Ursache für Fehlvergärungen oder suboptimale Biogaserträge sein. Nach derzeitigem Kenntnisstand kann davon ausgegangen werden, dass in Biogasreaktoren unterschiedlich strukturierte und zudem zeitlich und räumlich variierende mikrobielle Gemeinschaften vorliegen, ohne dass die Reaktorleistung sichtbar beeinträchtigt ist. Da sich aus diesem Grund eine 'optimale' Biogas-Gemeinschaft nicht definieren lässt, ist ein alternativer Ansatz zur Ermittlung besonders prozessbeeinflussender Mikroorganismen die detaillierte Charakterisierung der Systemmikrobiologie bei Fehlvergärungen bzw. Prozessstörungen, nach Möglichkeit im Praxismaßstab. Entsprechende Arbeiten sind jedoch nur schwer umzusetzen, da Anlagenbetreiber nicht bereit sind, gut laufende Anlagen durch eine Variation des Prozessregimes zu gefährden und Störungen in der Praxis schwer im Voraus prognostiziert werden können. Langzeitbeobachtungen einzelner Praxis-Anlagen sind zudem mit einem hohen logistischen Aufwand verbunden, ohne jedoch das Auftreten von Prozessstörungen im Beobachtungszeitraum zu garantieren. Im Rahmen dieses Vorhabens soll daher ein Netzwerk mit Betreibern, Beratungseinrichtungen und einzelnen Anlagenbetreibern zur sofortigen Benachrichtigung des am ATB angesiedelten mikrobiologischen Analytiklabors bei Prozessstörungen aufgebaut werden. Im Einzelnen soll ein Verfahrensprotokoll zur Dokumentation und Analyse von Prozessstörungen etabliert werden. Zur Ermittlung der Ursachen für die Prozessstörung sollen durch das ATB Einzelfallanalysen der Systemmikrobiologie unter Anwendung einer mikrobiologischen state-of-the-art Diagnostik durchgeführt werden.

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