Das Projekt "Use of rape as domestic and engine fuel substitute, fertiliser and cattle feed" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Gesellschaft für Entwicklungstechnologie durchgeführt. Objective: To use rape oil and straw as a substitute for diesel fuel for domestic and drying requirements, as fertiliser and a cattle feed. General Information: This project uses the rape produced from an area of 40 ha. Rape straw (150 to 200 t/y) will be pelletized and/or briquetted to obtain a fuel usable in an automatic loading combustion plant. The rape oil (4,000 l) obtained by a double screwpress will be used to fuel two different engines. After purification some will be used in a modified tractor engine, the remainder, after ethyl/methyl esterification, in a conventional diesel engine. Residual straw (30 to 200 t) will be ploughed-in for soil improvement while the high oil content (70 to 75 t) rape cake will be used as cattle feed. The oil extraction is made by use of a double screw press from Monforts + Reiners Co. The press is fed directly from the seed store. The oil flows with the pressing temperature of 60 deg. C. to settling tanks. The residues are passed back to the filling funnels. The oil passing through a 10 mu filter and is stored in the filling station for later use, either directly in the rape-oil tractor, or for transesterification. The rape meal (expeller cake) is automatically transported to a silo which is cleared regularly by the transporter of the animal feed mill. A small scale transesterification unit is being developed for on-farm operation. The use of new kinds of catalysts with long duration stability and a high degree of automatic operation and control of process parameters allows for operation of the chemical process by agrotechnologists without a special formation. The unit is designed for optimum process performance, high product quality, minimum energy requirements and high reliability of the equipment. The preceeding transesterification for the free acids with an acidic catalysts is continuous and is double batch for the basic catalytic step for transesterification of the triglycerides. A separation and wash-out step guarantees the quality of the final products: methylester as diesel fuel and glycerol for the chemical industry. The straw-pelletizer unit consists of a chipping unit which reduces the straw-bales into 2 to 5 cm long stalks. These are intermediately stored in a buffer from where they are transferred by a screw-conveyor to the pelletizer, which operates with dentate matrix and rollers. The high-density pellets are fed to a cooler and conveyed to a silo. The electric energy for the unit is generated by a methylester fuelled diesel-generator set.
Das Projekt "Wirkung polychlorierter Dibenzo-p-Dioxine und -Furane auf das Immunsystem bei hochexponierten Arbeitern und Risikoabschaetzung fuer den Umweltbereich" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Freie und Hansestadt Hamburg, Beratungsstelle für Chemiearbeiter durchgeführt. Bei 32 ausgewaehlten ehemaligen Mitarbeitern eines frueher in Hamburg angesiedelten Betriebes zur Herstellung von Insektiziden und Herbiziden wurden unter Beteiligung verschiedener Institute umfangreiche Untersuchungen haematologischer Parameter zum Immunstatus durchgefuehrt. Fuer die Expositionsgruppe ergeben sich fuer Blut- oder Koerperfett Belastungswerte zwischen 33,6 bis 2252,0 ng/kg 2,3,7,8-TCDD. Als Vergleichsgruppe dienten 29 etwa gleichaltrige Handwerker aus einem oertlichen Versorgungsunternehmen. Bei der Expositionsgruppe zeigten gegenueber der Vergleichsgruppe die fuer die Immunregulation verantwortlichen mononukleaeren Zellen sowohl in morphologischer als auch in funktioneller Hinsicht verschiedene und z.T. statistisch signifikante Abweichungen, die auf eine Stoerung des Aktivierungs- und Differenzierungsgleichgewichts im Immunsystem hinweisen, dies vorwiegend im Sinne einer Suppression. Auto-Antikoerper wurden vermindert gefunden, dies mit Ausnahme der Inselzell-AK, die bei der Expositionsgruppe auch nach Ausschluss von 3 Diabetikern signifikant erhoeht blieben. Aus den uebrigen Befunden ist ein erhoehter Triglycerid-Spiegel bei den Exponierten auffaellig. An Gesundheitsstoerungen wurden vermehrt pektanginoese Beschwerden, chronische Bronchitis sowie Kopfschmerzen und Schwindel geaeussert. Eine Wirkungsschwelle fuer den Eintritt von Stoerungen des Immunsystems ist anhand der vorliegenden Befunde nicht definierbar. Beeintraechtigen lassen sich jedoch bereits fuer die niedrigste Belastungsstufe in der Expositionsgruppe nicht ausschliessen.
Das Projekt "Teilvorhaben 1: Biotenside und Folgeprodukte aus Triglyceriden/Kohlenhydraten" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Braunschweig, Institut für Biochemie und Biotechnologie, Abteilung Biotechnologie durchgeführt. Das Vorhaben ist Teil des Verbundes 'Chemische Nutzung heimischer Pflanzenöle II'. Ziel des Teilvorhabens der TU-Braunschweig ist die Biokonversion von Pflanzenölen und Kohlenhydraten zu Glykolipiden mittels Biokonversion. Dabei sollen neben Sophoroselipiden (Teil 1), Mannosylerythritol- und Cellobioselipiden (Teil 2) auch Oligosaccharide (Teil 3) hergestellt werden sowie biochemische Modifikationen von Zuckern und Zuckeralkoholen mit verschiedenen Fettsäuren (Teil 4) durchgeführt werden. Die Synthese der verschiedenen Lipide beinhaltet zum einen die Optimierung der Kultivierung in einem Bioreaktor, die Aufarbeitung und Produktisolierung sowie die physiko-chemische Charakterisierung. In jedem Teilprojekt sind neben der Synthese der Lipide darüberhinaus auch verschiedene Modifikationen der Lipide wie z.B. Hydrolyse, biochemische Cyclisierung, Acetylierung und biochemische Polykondensation geplant. Die durch die Modifikationen erhaltenen Folgeprodukte werden nach ihrer physiko-chemischen Charakterisierung auf ihre anwendungstechnische Verwendung untersucht.Mit Hilfe des Bakteriums Tsukamurella spec. und der Hefe Candida bombicola ATCC 22214 konnten nachwachsende Rohstoffe als Kohlenstoffquelle erfolgreich in hochwertige Biotenside, d. h. Oligosaccharid- bzw. Sophoroselipide umgewandelt werden. Im 10 l bzw. 50 l Maßstab wurden bei Verwendung von ölsäurereichem Sonnenblumenöl 16 g/l Oligosaccharidlipide produziert. Die drei Hauptprodukte (Di-, Tri- und Tetrasaccharidlipide) wurden mittels NMR/MS in ihrer Struktur aufgeklärt. Darüber hinaus gelang es, die nativen Produkte durch chemo-enzymatische Reaktionen gezielt zu modifizieren, so dass z. B. neue Glycolipide mit neuem Lipidmuster oder verändertem Kohlenhydratanteil oder ungewöhnliche Fettsäuren entstanden. Kommerzielle Lipasen und Glycosidasen wurden hierbei sehr erfolgreich eingesetzt. Einige der Folgeprodukte zeigten sehr interessante biologische Aktivitäten. Das Tri- und das Tetrasaccharidlipid wurden u. a. durch Biokatalyse im organischen Lösungsmittel zu modifizierten Glycolipiden umgewandelt. Die Natur- sowie Folgepodukte zeigten unterschiedliche physikochemische und biologische Eigenschaften. Die nativen Oligosaccharidlipide erniedrigten die Oberflächenspannung von Wasser von 72 auf 25 mN/m. Die in großen Mengen herstellbaren Sophoroselipide von Candida bombicola ATCC 22214 erlaubten eine vielfältige Modifizierung dieser Naturstoffe. Durch alkalische Hydrolyse wurde eine optisch aktive 17-Hydroxy-Ölsäure gewonnen. Die anschließende Lactonisierung dieser ungewöhnlichen Säure gelang mit einer Lipase. Die chemo-enzymatische Epoxidierung mit 35Prozentiger Wassersoffperoxidlösung und der Lipase Novozym 435 lieferte die epoxidierte Form der ungesättigten Hydroxysäure. Bei Modifikationsversuchen am nativen Pophoroselipid mit Hilfe von Glycosidasen (Naringinase) und Lipasen wurden ein neuartiges Glucoselipid sowie neue mono- und diacylierte Sophoroselipide hergestellt.
Das Projekt "Teilvorhaben 2: Formulierung und fluidtechnische Charakterisierung der Trafoöle" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von FUCHS Schmierstoffe GmbH durchgeführt. Das Vorhaben 'TRAFECO' hatte als übergeordnetes Ziel die Substitution von Isolier- und Kühlflüssigkeiten auf Mineralölbasis in Transformatoren durch pflanzlich basierte Ester, die - im Gegensatz zu den gegenwärtig eingesetzten mineralölbasierten Flüssigkeiten - mit sehr hohen Anteilen nachwachsender Rohstoffe biologisch schnell abbaubar, nicht wassergefährdend und nicht bei relativ niedriger Temperatur entflammbar und brennbar sind. Die gegenüber Mineralölprodukten höheren Kosten von Esteröl-Formulierungen erscheinen als umsetzbar im Markt, wenn sich anwendungsspezifische Umweltverträglichkeit und verbesserte technische Leistungsfähigkeit in einer Gesamtkostenanalyse darstellen lassen. In Form der bekannten natürlichen Triglyceride entsprechen die Pflanzenöle zum Teil allerdings nicht den Anforderungen, die an eine Isolier- und Kühlflüssigkeit in Hochleistungstransformatoren gestellt werden. Deshalb wurden Triglyceride im Teilprojekt A beim Projektpartner Jena durch chemische Modifikation verändert. Hauptsächlich sind dies die Anpassung der Kälteeigenschaften an die verschiedenen klimatischen Gegebenheiten und die Anpassung hinsichtlich der Viskosität. Die Entwicklungsansätze hatten dabei das Ziel, einen Ester darzustellen, der den Anforderungen der DIN EN 61099 (Anforderungen an neue synthetische Ester für elektrotechnische Zwecke) genügt. Bei FUCHS wurden im Teilprojekt B sämtliche Entwicklungsmuster bezüglich ihrer physikalischen und chemischen Eigenschaften untersucht, um geeignete Zielmoleküle zu identifizieren. An der Universität Jena wurden unterschiedliche Ester - Ansätze dargestellt. Bei FUCHS erfolgte die Prüfung und physikalisch chemische Charakterisierung der jeweiligen Muster und Untersuchungen des Alterungsverhaltens unterschiedlich additivierter Varianten des Ziel-Esters. Durch die Darstellung unterschiedlicher Ester mit variierenden Fettsäureverteilungen konnten die geforderten Eigenschaften der DIN EN 61099 erreicht werden. Für das Up-Scaling wurde ein deutscher Esterhersteller mit langjähriger Erfahrung verpflichtet. Den Projektpartnern ALSTOM und IEH Stuttgart konnten auf dieser Basis optimierte Varianten zur Charakterisierung der elektrischen Eigenschaften zur Verfügung gestellt werden. Nach diesen ersten Qualitätsprüfungen wurden im August 2012 mehrere Tonnen des Zielesters produziert und mit FUCHS-Zusätzen zum Fertigprodukt additiviert. Ein Teil des Öls wurden an die Maschinenfabrik Reinhausen geliefert, wo Qualifizierungsversuche für die Eignung in Stufenschaltern, wie die Bestimmung von Durchschlagsspannung und des dielektrischen Verlustfaktors, durchgeführt wurden. Daneben wurden auch spezielle Spannungsprüfungen mit Stufenschaltern vorgenommen und Materialverträglichkeiten von Standard-Trafo-Komponenten mit dem Esteröl durchgeführt. (Text gekürzt)
Das Projekt "Biochemische Modifizierung fetthaltiger Lebensmittelproben zur Probenaufbereitung in der Rückstandanalytik" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Halle-Wittenberg, Mathematisch-Naturwissenschaftlich-Technische Fakultät, Fachbereich Chemie, Institut für Analytik und Umweltchemie durchgeführt. Ziel der Forschungsarbeit ist es, eine Methode zur einfachen Abtrennung lipiophiler Umweltschadstoffe durch schonende Modifikation der Triglyceride in Lebensmitteln zu entwickeln. Die Modifikation erfolgt durch z. T. immobilisierte Enzyme (Lipasen) unterschiedlicher mikrobieller Herkunft.
Das Projekt "Teilvorhaben 3: Glycerinbasierte Derivate - Lineares Diglycerin und lineare Polyglycerine" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Leibniz-Institut für Katalyse e.V. an der Universität Rostock durchgeführt. Projektziel ist die selektive Oligomerisierung von Glycerin zu Di- und Trimeren an stark sauren, heterogenen Katalysatoren. Innerhalb des Teilvorhabens 3 des LIKAT sollen unter Beibehaltung des patentierten Verfahrensprinzips alternative Katalysatoren gefunden werden. Der Prozess mit verbesserten Katalysatorsystemen soll in den Pilotmaßstab übergeführt werden. Diglycerine sollen zum einen auf ihre Eignung als Feuchthaltemittel für kosmetische Produkte getestet und zum anderen im Rahmen des Verbundprojektes für die Herstellung von Derivaten eingesetzt werden. Die Katalysatoroptimierung soll darüber hinaus die gezielte Oligomerisierung des Glycerins zu linearen Trimeren ermöglichen. Hauptziele, die in Arbeitspaketen konkret untersetzt sind, bestehen in (i) der Modifizierung, Testung und Bewertung verschiedener supersaurer Polymeren als Katalysatoren unter Variation der Reaktionsbedingungen, (ii) der Entwicklung alternativer heterogener anorganischer Katalysatorsysteme, (iii) der Testung der alternativen Katalysatoren und deren Charakterisierung, (iv) der Herstellung von Diglycerin im Pilotmaßstab nach Optimierung der Katalysatoren und (v) der Verschiebung der Produktbildung in Richtung linearer Triglycerine unter Nutzung der erlangten Kenntnisse. Die Versuche im Pilotmaßstab sollen in Anlagen des Partners Cognis GmbH (jetzt Teil der BASF) nach notwendigen Umbauten und Anpassungen durchgeführt werden.
Das Projekt "Oberflächenaktive Kombinationsprodukte aus epoxidierten Fettderivaten" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Wuppertal, Fachbereich C, Lehrstuhl Kommunikation und Management chemischer Prozesse in der Industrie durchgeführt. Neuartige oberflächenaktiven Kombinationsprodukten aus epoxidierten Fettderivaten, natürlichen Hydroxycarbonsäuren und Polyolen werden in einer Art 'Baukastensystem' weiter umgesetzt, die entstandenen Additionsprodukte physikochemisch als auch anwendungstechnisch in Bezug auf den Einsatz als Tenside und Emulgatoren in der Reinigungs- und kosmetischen Industrie untersucht. Im Idealfall sind die Zielverbindungen ohne Lösungsmitteleinsatz in nur einem Reaktionsschritt zugänglich (green chemistry), bestehen vollständig aus nachwachsenden Rohstoffen und sind zudem biologisch abbaubar. Als Rohstoffquellen sollen bevorzugt ölsäurebasierende Systeme eingesetzt werden. Folgende Arbeitspakete sind definiert: Herstellung von Additionsprodukten unterschiedlicher Molekulargewichte auf Basis unterschiedlicher polarer (Hydroxycarbonsäuren, Polyole) sowie lipophiler Komponenten (Fettsäuren, Fettsäureester, Triglyceride). Aufbau eines ökologisch und ökonomisch geeigneten Syntheseprozesses, Untersuchung des Syntheseprozesses beim scale up und Entwurf eines Prozess-Designs zur Herstellung der oben genannten Tenside und Emulgatoren. Die Additionsprodukte sollen analytisch und physikochemisch charakterisiert und auf die Anwendung als Tenside und Emulgatoren untersucht werden. Auf Basis der Struktur-Wirkungsbeziehungen sollen gezielte Produkte durch Modifikation der Lipidfragmente und der polaren Komponente dargestellt werden.
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