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Teilprojekt 4

Das Projekt "Teilprojekt 4" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Labor Dr. Fülling GmbH & Co. KG durchgeführt. Ziel des Vorhabens ist die Weiterentwicklung eines Aufschluss- und Trennverfahrens, mit dem Klärschlamm besonders kostengünstig und umweltschonend verwertet werden kann. Mit einem Ultraschallverfahren wird durch eine Separation der organischen und faserigen Phase der Klärschlamm nahezu vollständig aufgeschlossen und die einzelnen Bestandteile werden stofflich nutzbar gemacht. Dieses Verfahren ermöglicht es unter anderem die größten Teile der Stickstoff- und Phosphorverbindungen in Phosphat und Ammonium umzuwandeln und in Lösung zu bringen. Die Vorteile des Verfahrens sind dabei die Abtrennung von Gel und Nährstoffen aus der flüssigen Phase, die Begünstigung der Faulung des Klärschlamms durch die Reduktion der festen Phase und die Gewinnung von hochwertigem Magnesiumammoniumphosphat mittels Fällung.

Teilprojekt 1

Das Projekt "Teilprojekt 1" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Aquattro GmbH durchgeführt. Ziel des Vorhabens ist die Weiterentwicklung eines Aufschluss- und Trennverfahrens, mit dem Klärschlamm besonders kostengünstig und umweltschonend verwertet werden kann. Mit einem Ultraschallverfahren wird durch eine Separation der organischen und faserigen Phase der Klärschlamm nahezu vollständig aufgeschlossen und die einzelnen Bestandteile werden stofflich nutzbar gemacht. Dieses Verfahren ermöglicht es unter anderem die größten Teile der Stickstoff- und Phosphorverbindungen in Phosphat und Ammonium umzuwandeln und in Lösung zu bringen. Die Vorteile des Verfahrens sind dabei die Abtrennung von Gel und Nährstoffen aus der flüssigen Phase, die Begünstigung der Faulung des Klärschlamms durch die Reduktion der festen Phase und die Gewinnung von hochwertigem Magnesiumammoniumphosphat mittels Fällung.

Teilprojekt 2

Das Projekt "Teilprojekt 2" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik UMSICHT durchgeführt. Ziel des Vorhabens ist die Weiterentwicklung eines Aufschluss- und Trennverfahrens, mit dem Klärschlamm besonders kostengünstig und umweltschonend entsorgt werden kann. Mit einem Ultraschallverfahren wird durch eine Separation der organischen und faserigen Phase der Klärschlamm nahezu vollständig aufgeschlossen und die einzelnen Bestandteile stofflich nutzbar gemacht. Dieses Verfahren ermöglicht es unter anderem die größten Teile der Stickstoff- und Phosphorverbindungen in Phosphat und Ammonium umzuwandeln und in Lösung zu bringen. Die Vorteile des Verfahrens sind dabei die Abtrennung von Gel und Nährstoffen aus der flüssigen Phase, die Begünstigung der Faulung des Klärschlamms durch die Reduktion der festen Phase und die Gewinnung von hochwertigem Magnesiumammoniumphosphat mittels Fällung.

Teilprojekt 6

Das Projekt "Teilprojekt 6" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Materialforschungs- und -prüfanstalt an der Bauhaus-Universität Weimar durchgeführt. Das Teilvorhaben der MFPA 'Laborative Entwicklung und analytische Untersuchungen zum Phosphor-Verwertungsverfahren innerhalb der DreiSATS-Konzeption' gliedert sich in die DreiSATS-Konzeption gemäß Gesamtverbundprojektbeschreibung und dort in den Bereich der Phosphor-Rückgewinnung, dargestellt in Abschnitt III, insbesondere in dem Unterpunkt III 1.3 'Hauptarbeitspaket 3 Phosphorrecycling und Granulatproduktion', der Gesamtvorhabenbeschreibung ein. In dem Teil der Phosphor (P) - Rückgewinnung innerhalb der DreiSATS-Konzeption wollen die Projektpartner eine prototypische Versuchs- und Demonstratoranlage zur Verwertung von Klärschlammaschen nach dem pontes pabuli - Verfahren konzipieren, errichten und daran systematische Versuche und Untersuchungen durchführen. Die MFPA ist dabei Entwicklungspartner und wird die Versuche analytisch begleiten. Im Teilprojekt der MFPA steht im Vordergrund die laborative Entwicklung und Untersuchung von Teilprozessschritten des P-Verwertungsverfahrens. Ziel dabei ist, eine Basis für die Konzeption und den anschließenden Betrieb der Versuchsanlage zu legen. Durch umfangreiche Laboruntersuchungen soll eine Parametermatrix entwickelt werden, die für unterschiedliche Einsatzstoffe und Rezepturen kausale Zusammenhänge der Einflussgrößen auf den Prozess bzw. die Produktqualität und entsprechend die erforderliche Prozessführung aufzeigt. Weiterhin steht für die MFPA im Teilprojekt die Evaluierung und analytische Untersuchung von Einsatz-, Zwischen und Endprodukten sowie der Reaktionsabläufe als Aufgabe. Ziel ist dabei die analytische Begleitung der Entwicklung des P-Verwertungsverfahren und die wissenschaftlich-technische Bewertung der Analysen.

Kälteerzeugung und -Speicherung mit Lösungsenthalpie von Salz

Das Projekt "Kälteerzeugung und -Speicherung mit Lösungsenthalpie von Salz" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Institut für Luft- und Kältetechnik gemeinnützige Gesellschaft mbH durchgeführt. Ziel des Projektes ist die Entwicklung eines Verfahrens zur Speicherung und Erzeugung von Kälte mittels Nutzung der Lösungsenthalpie von Salz in Wasser. Der Speicher ist Teil des Verfahrens. Die nutzbare Kälte wird genau zum Zeitpunkt des Kältebedarfs realisiert. Als Antriebsenergie für den Prozess wird (zur Regeneration der Salzlösung) niedertemperierte Wärme bzw. Abwärme genutzt, die ansonsten ungenutzt in die Umwelt gelangen würde.

TP 2: Entwicklung und Produktion

Das Projekt "TP 2: Entwicklung und Produktion" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Leibniz Universität Hannover, Institut für Produktentwicklung und Gerätebau durchgeführt. Die digitale Transformation des Maschinen- und Anlagenbaus ist durch einen hohen Innovationsdruck gekennzeichnet. So ist die technologische Durchdringung von Produkten in Form von Sensorik und Aktuatorik, aber auch die Einführung innovativer Servicekonzepte Gegenstand vieler Forschungs- und Entwicklungsprojekte und schreitet stetig voran. Während die kundenzentrierte Verbesserung von Erbringungsgeschwindigkeit und -qualität wesentliche Zielgrößen darstellen, liegt die Ressourceneffizienz bislang weniger im Mittelpunkt der Betrachtung. So wird für die Verringerung von Ausfallzeiten beispielsweise das Vorhalten eines Sicherheitsbestands an Ersatzteilen vorausgesetzt, der Verschleißfortschritt von Teilen beobachtet und teilverschlissene Komponenten vor Ausfall ausgetauscht (vgl. 'Predictive Maintenance'). RePARE setzt sich zum Ziel, diese zukunftsweisenden Ansätze durch Additive-Repair-Verfahren zu komplementieren und so die systematische Regeneration von bereits eingesetzten Teilen zu ermöglichen, indem Repare- und Refurbishment-Strategien situationsspezifisch auf Basis der predictive Maintenance Informationen abgestimmt werden. Damit können verschlissene Teile aufgewertet und im Sinne eines Kreislaufs in Maschinen und Anlagen zurückgeführt werden. Die gezielte Aufbereitung von Verschleißteilen hilft notwendige Lagerbestände zu reduzieren und die Lebensdauer einzelner Teile zu erweitern und so die bei der Herstellung eingesetzten Ressourcen besser zu nutzen. Dafür analysiert das Konsortium typische Austausch- und Verschleißteile und wendet unterschiedliche additive Fertigungsverfahren zu deren Regeneration an. Dieses wird sowohl in ein technisches Rahmenwerk als auch in konkrete Servicekonzepte überführt. Im Ergebnis soll RePARE dazu beitragen, dass Ersatz- und Verschleißteilbedarfe im Maschinen- und Anlagenbau zukünftig nicht nur durch den Einsatz von neuen Komponenten, sondern auch durch bedarfsgerechte Wiederaufbereitung erfüllt werden können.

EnSAG Phase II - Natural Ecosystems and Ecosystem Transitions

Das Projekt "EnSAG Phase II - Natural Ecosystems and Ecosystem Transitions" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Humboldt-Universität zu Berlin, Geographisches Institut, Geomatik durchgeführt. Die EnMAP Sciene Advisory Group (EnSAG) unterstützt den wissenschaftlichen PI am Helmholtz-Zentrum Potsdam GFZ bei der Koordination der wissenschaftlichen Nutzungsvorbereitungen des Environmental Mapping and Analysis Program (EnMAP). Zu den Aufgaben der EnSAG gehören u.a. (i) die Erstellung und Aktualisierung des EnMAP Science Plans, (ii) die Vorbereitung und Durchführung von Workshops und Schulungen, (iii) die Koordination und Vernetzung von nationalen und internationalen Aktivitäten im Bereich der hyperspektralen Fernerkundung, sowie (iv) die Entwicklung von Algorithmen zur Verarbeitung und Analyse hyperspektraler Daten und deren Implementierung in das, im Rahmen des Projektes entwickelte, frei verfügbare Softwarepaket EnMAP-Box. Innerhalb des Projektes 'EnSAG Phase II' soll die erfolgreiche Arbeit der EnSAG durch die Bearbeitung neuer wissenschaftlicher Herausforderungen im Bereich der Hyperspektralfernerkundung fortgeführt werden. Als Teil der EnSAG widmet sich eine Arbeitsgruppe am Geographischen Institut der Humboldt-Universität zu Berlin den folgenden Themen: - Untersuchung und Beschreibung von Ökosystemgradienten und Landbedeckungs-übergängen sowie zeitlicher Trends mit Hilfe hyperspektraler Fernerkundungsdaten sowie Methoden des Maschinellen Lernens - Nutzung von qualitativen und quantitativen Verfahren zur Kartierung der Landbedeckung und -nutzung z.B. mittels Entwicklung, Erprobung und Implementierung adaptierter Varianten von Support Vektor Maschinen zur Regression und Klassifikation - Implementierung aller erprobten Verfahren als Applikationen in die frei verfügbare EnMAP-Box als standardisierte und nutzerfreundliche Umsetzungen. Anwendungspotenzial: - Weiterentwicklung, Anpassung und nutzerfreundliche Umsetzung erprobter Verfahren des Maschinellen Lernens - Erschließung neuer Anwendungsfelder für die Nutzung von EnMAP-Daten. Weitere Ergebnisse: - Die Software 'EnMAP-Box' kann unter der Adresse http://www.enmap.org/?q=enmapbox kostenfrei heruntergeladen werden. Die innerhalb des Vorhabens erhobenen Daten (Fernerkundungsdaten inkl. zugehöriger In-Situ-Messungen) werden nach Klärung der nutzungsrechtlichen Rahmenbedingungen ebenfalls zur Verfügung gestellt.

Teilprojekt D: Modellkommune Aachen

Das Projekt "Teilprojekt D: Modellkommune Aachen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Stadt Aachen, Verkehrsentwicklungsplanung (FB 61,301) durchgeführt. Die Stadt Aachen steht - wie fast alle Kommunen in Deutschland - seit vielen Jahren in dem Spannungsfeld, den Radverkehr zu fördern - 'aber nicht auf Kosten der Leistungsfähigkeit des Kfz-Verkehrs'. Dies führte insbesondere seit 2010 im Stadtzentrum vielfach zu - mit dem ADFC in einer AG Radverkehr vorgeplanten - Lösungen mit Schutzstreifen und Fahrradstreifen. Diese werden jedoch von vielen ungeübten Radfahrern als subjektiv unsicher wahrgenommen und führten nicht zu einem höheren Radverkehrsanteil. Die verstärkt schriftlich vorgebrachte Unzufriedenheit der Radverkehrsakteure führte zu erheblichen Verzögerungen in der Umsetzung von Planungen. 2019 haben 37.000 Aachenerinnen und Aachener die sieben konkrete Forderungen des 'Radentscheid Aachen' unterzeichnet, die andere Führungsformen und eine deutlich schnellere Umsetzung bei Radverkehrsanlagen beinhalten. Der Radentscheid wurde im Nov. 2019 im Rat angenommen und die Verwaltung mit der Umsetzung beauftragt. Für die Umsetzung des Radentscheides wurden acht zusätzliche Stellen in der Verwaltung geschaffen und die finanziellen Mittel erheblich ausgeweitet. Bei konkret anstehenden Straßenplanungen werden jedoch die aus mangelnder Flächenverfügbarkeit entstehenden Verteilungskonflikte offensichtlich. Bei ersten Planungen hat sich die Politik für radentscheidkonforme Lösungen und den Wegfall Parkplätzen entschieden. Ziel des Forschungsvorhabens ist es, den Radentscheid in eine politisch beschlossene 'Strategie Radverkehr' als Teil der Verkehrsentwicklungsplanung zu integrieren, die Verfahren und Standards für den weiteren Umbau des Straßenverkehrsnetzes in Aachen enthält. Dabei sollen Lösungen gefunden werden, um den Radverkehr schneller und besser als in der Vergangenheit fördern zu können. Die Lösungen sollen die Menschen davon überzeugen, dass man auch in einer Stadt 'sicher und komfortabel radfahren' kann, so wie es die beschlossene Vision Mobilität 2050 für Aachen als Ziel formuliert hat.

TP 1: Additive Repair Strategien für innovative Services

Das Projekt "TP 1: Additive Repair Strategien für innovative Services" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Deutsches Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz GmbH durchgeführt. Die digitale Transformation des Maschinen- und Anlagenbaus ist durch einen hohen Innovationsdruck gekennzeichnet. So ist die technologische Durchdringung von Produkten in Form von Sensorik und Aktuatorik, aber auch die Einführung innovativer Servicekonzepte Gegenstand vieler Forschungs- und Entwicklungsprojekte und schreitet stetig voran. Während die kundenzentrierte Verbesserung von Erbringungsgeschwindigkeit und -qualität wesentliche Zielgrößen darstellen, liegt die Ressourceneffizienz bislang weniger im Mittelpunkt der Betrachtung. So wird für die Verringerung von Ausfallzeiten beispielsweise das Vorhalten eines Sicherheitsbestands an Ersatzteilen vorausgesetzt, der Verschleißfortschritt von Teilen beobachtet und teilverschlissene Komponenten vor Ausfall ausgetauscht (vgl. 'Predictive Maintenance'). RePARE setzt sich zum Ziel, diese zukunftsweisenden Ansätze durch Additive-Repair-Verfahren zu komplementieren und so die systematische Regeneration von bereits eingesetzten Teilen zu ermöglichen, indem Repare- und Refurbishment-Strategien situationsspezifisch auf Basis der predictive Maintenance Informationen abgestimmt werden. Damit können verschlissene Teile aufgewertet und im Sinne eines Kreislaufs in Maschinen und Anlagen zurückgeführt werden. Die gezielte Aufbereitung von Verschleißteilen hilft notwendige Lagerbestände zu reduzieren und die Lebensdauer einzelner Teile zu erweitern und so die bei der Herstellung eingesetzten Ressourcen besser zu nutzen. Dafür analysiert das Konsortium typische Austausch- und Verschleißteile und wendet unterschiedliche additive Fertigungsverfahren zu deren Regeneration an. Dieses wird sowohl in ein technisches Rahmenwerk als auch in konkrete Servicekonzepte überführt. Im Ergebnis soll RePARE dazu beitragen, dass Ersatz- und Verschleißteilbedarfe im Maschinen- und Anlagenbau zukünftig nicht nur durch den Einsatz von neuen Komponenten, sondern auch durch bedarfsgerechte Wiederaufbereitung erfüllt werden können.

Großmaßstäbige Bodenfunktionsbewertung für Hamburger Böden

Das Projekt "Großmaßstäbige Bodenfunktionsbewertung für Hamburger Böden" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Hamburg, Fachbereich Erdsystemwissenschaften, Institut für Bodenkunde durchgeführt. Das Verfahren zur Bodenfunktionsbewertung ist die Neufassung des 1999 von GRÖNGRÖFT et al. (1999) entwickelten Bodenbewertungsverfahrens. ( ) Grundsätzlich ist der Stellenwert der Bodenfunktionsbewertung als Element der Planung gestiegen und findet mehr und mehr Einzug in das Planungsgeschehen. An der Notwendigkeit einer fachgerechten Berücksichtigung des Schutzguts Boden neben den anderen Umweltschutzgütern besteht kein Zweifel. Die Autoren haben die Diskussion und Entwicklungen um die Bodenfunktionsbewertung verfolgt und z.T. mitbestimmt, und legen nun eine angepasste Neufassung des Hamburger Bodenbewertungsverfahrens vor. Neben der Anpassung der Methoden wurde das Verfahren um einen Teil zur Prognosebewertung von Eingriffen sowie um Vorschläge zur Integration der Ergebnisse der Teilfunktionen erweitert. Das Verfahren ist wie bisher für eine Maßstabsebene von 1:10.000 und größer konzipiert, also für die Planungsebene konkreter Maßnahmen (B-Plan, UVP). ( ) Das Verfahren wurde entwickelt, um im Gebiet der Stadt Hamburg im Rahmen raumbeanspruchender Planungen das Schutzgut Boden angemessen berücksichtigen können. Das Verfahren bezieht sich hierbei insbesondere auf die Bauleitplanung (fachliche Abwägung, Eingriffsregelung) und die Umweltverträglichkeitsprüfung, und ist vom Differenzierungsgrad so konzipiert, dass eine großmaßstäbige, hochauflösende Bewertung möglich ist. Insbesondere wenn von den Planungen Flächen mit potentiell schutzwürdigen Böden (BUG 2003a) betroffen sind, soll eine Bodenfunktionsbewertung auf der Basis dieses Verfahrens durchgeführt werden. Das Verfahren wurde zur Anwendung durch Planungs- und Ingenieurbüros erstellt, wobei bodenkundliche Fachkenntnis vorausgesetzt wird. Dies bezieht sich sowohl auf die im Verfahren vorgesehene Vorerkundung, die Feldarbeit wie auch auf die abschließende Bewertung. Aufgrund nach wie vor bestehender fachlicher Unklarheiten in manchen Verfahrensdetails konnte auf eine Einbeziehung gutachterlicher Einstufungen nicht verzichtet werden, auch dafür wird Fachwissen vorausgesetzt. Die Neufassung des Verfahrens ist in zwei Teilen aufgebaut. Im Teil 1 wird in möglichst knapper und eindeutiger Form die Anwendung des Verfahrens beschrieben. Um die Nutzbarkeit im Anwendungsfall zu erleichtern, wird bewusst auf Begründungen und Erläuterungen verzichtet. Im zweiten Teil werden grundsätzliche Ziele erläutert und das Verfahren in seinen Details begründet. Dabei wird auch auf noch bestehende Vereinfachungen und methodische Unzulänglichkeiten verwiesen. Dieser Teil ist für den Anwender insofern wichtig, als dass er die für die Interpretation der Bodenwertstufen wichtigen Hintergrundinformationen bereit stellt. Bei der Anwendung des Bodenbewertungsverfahrens muss der Begründungsteil daher grundsätzlich beachtet werden. Ansonsten dient der Teil der Fachöffentlichkeit zum Aufzeigen offener Fragen und ggf. zur wissenschaftlich notwendigen Weiterentwicklung von Methoden.

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