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Steigerung der Energieeffizienz und Umweltverträglichkeit von spanenden Werkzeugmaschinen durch optimierte Kühlung mit ökoeffizienter und digitaler Kältetechnik, Teilvorhaben: Entwicklung einer Kältemaschine mit dem Kältemittel R290

Dieses Verbundvorhaben adressiert den wachsenden Bedarf nach einer CO2-neutralen Fertigung insbesondere in den für Deutschland wirtschaftlich wichtigen Sektoren Maschinenbau, Metallerzeugung und -bearbeitung und der Herstellung von Kraftwagen und Kraftwagenteilen. Dieses Vorhaben leistet einen erheblichen Beitrag dazu, in dem es den Energiebedarf und die kältemittelinduzierten CO2-Emissionen zur Maschinenkühlung deutlich verringert. Dazu sollen besonders kompakte, leistungsoptimierte Kälteaggregate mit einem CO2-neutralen, natürlichen Kältemittel entwickelt werden und die bauliche und digitale Integration des Kälteaggregats in das Gesamtsystem einer Werkzeugmaschine und deren Fertigungsplanung mit deutlich optimierter vorausschauender Regelung und Wartungsfreundlichkeit umgesetzt werden.

Demonstration umweltgerechter Ver- und Entsorgungssysteme auf ausgewählten Berg- und Schutzhütten am Beispiel der Göppinger Hütte auf 2.245 m ü. NN im Lechquellengebirge in Vorarlberg / Österreich^Förderung von Planungsleistungen für das geplante Projekt, Demonstration umweltgerechter Ver- und Entsorgungssysteme für ausgewählte Berg- und Schutzhütten am Beispiel der Göppinger Hütte im Lechquellengebirge in Vorarlberg, Österreich

Die Göppinger Hütte liegt auf 2245 m.ü.NN. in Österreich, Vorarlberg, im Karstgebiet. Das Trinkwasser für den Hüttenbetrieb wird aus einem Schneefeld bezogen, bzw. gegen Ende der Saison wird Regenwasser genutzt. Durch die Installation einer neuen UV-Anlage wird die Hütte mit hygienisch einwandfreiem Trinkwasser versorgt werden. Bisher traten in warmen Perioden Engpässe in der Wasserversorgung auf. Daraufhin stand zur Diskussion, ob der Speicherbehälter erweitert werden soll. Unter ökologischen Gesichtspunkten sollte allerdings zuerst der Hüttenbetrieb auf Einsparungsmaßnahmen untersucht werden. Im Küchenbereich wurde bereits bei den zurückliegenden Anschaffungen auf wassersparende Geräte Wert gelegt. Als größter Wasserverbraucher wurde die Toilettenanlagen mit 9 l Spülkästen festgestellt. Hier besteht das größte Einsparpotential. Durch die Installation von urinseparierenden Komposttoiletten und wasserlosen Urinalen soll dieses Potential voll ausgeschöpft werden. Der anfallende Urin wird als Teilstrom separat gesammelt und mittels Materialseilbahn zur unterhalb gelegenen Alpe transportiert und dort in eine Güllegrube gegeben. Dadurch wird eine einfachere Abwasserreinigung möglich und das Hüttenumfeld vor dem Eintrag von Nährstoffen geschützt. Das Abwasser wird derzeit in eine 2 Kammer-Grube geleitet und bei Vollfüllung ausgepumpt und der Schlamm im Hüttenumfeld verbracht. Durch die Änderungen im Sanitärbereich, verändert sich auch die Zusammensetzung des verbleibenden Abwassers. Bei Installation einer Komposttoilette muss lediglich der sogenannte Teilstrom Grauwasser gereinigt werden (26). Nach einem Variantenvergleich, der die speziellen Randbedingungen der Göppinger Hütte berücksichtigt hat, wurde als Vorzugsvariante eine mechanische Vorreinigung über eine Filtersackanlage mit einer anschließenden biologischen Reinigung in einem bewachsenen Bodenfilter gewählt. Das Küchenabwasser wird zusätzlich an einen Fettfang angeschlossen. Die Abwasserreinigungsanlage benötigt sehr wenig Energie (26) und ist gut in die Landschaft einzugliedern. Es werden durch diese Anlage mindestens die Grenzwerte für den biologischen Abbau der Extremlagen-Verordnung eingehalten. Durch diese Reinigung wird das ökologische Gleichgewicht der Umgebung der Hütte weitgehend entlastet . Durch einem gestiegenen Bedarf an Energie der Göppinger Hütte sowie durch die geplanten Anlagen (UV-Entkeimung und Abwasserreinigung) wird die Energieversorgung neu überplant. Derzeit existiert eine Photovoltaikanlage, über die auch die Materialseilbahn betrieben wird. Als Notstromversorgung dient ein Dieselaggregat. Der Gastraum wird über einen Kachelofen beheizt. Das erstellte Energiekonzept sieht in einem ersten Schritt eine verbesserte Wärmedämmung der Gaststube vor, ein wärmegedämmtes Warmwasserverteilnetz sowie den Ersatz einzelner Verbraucher durch energiesparende Einheiten. (Text gekürzt)

Integration von spezifischen Begruenungsverfahren in Bodennutzungssysteme durch Untersaaten in Getreide als Bausteine umweltvertraeglicher Produktionsverfahren zum Schutz des Bodens und der Gewaesser

Erarbeitung eines Leitfadens zur Foerderung des Oekologischen Landbaus in Wasserschutzgebieten

Biokraftstoffe für das Transportwesen: Weltweites Potenzial und Bedeutung für Nachhaltig umweltgerechte Landwirtschaft und Energie im 21sten Jahrhundert

Oekologisch orientierte Planung von Neubaugebieten

Leistungsoptimierte Lithium-lonen Batterien

Der schnelle Fortschritt der elektronischen Geräte erhöht die Nachfrage nach verbesserten Li-Ionen Batterien. Kommerziell erhältliche Li-Zellen nutzen meist Lithiumkobaltoxid für die positive Elektrode. Doch gerade dieses Material ist ein Hindernis für eine weitere Optimierung, insbesondere für eine Kostensenkung. Vor allem für größere Anwendungen wie Hybrid- oder Elektrofahrzeuge müssen alternative Materialen erforscht werden, die billiger, sicherer und umweltverträglicher sind. Daher wird im ISEA derzeit ein neues Forschungsprojekt ins Leben gerufen und die dafür benötigte Infrastruktur geschaffen. Die Forschung wird sich auf die Untersuchung geeigneter Übergangsmetalloxide und Polyanionen konzentrieren, die besonders gut zur Einlagerung von Li-Ionen geeignet sind. Es werden neue Herstellungsverfahren unter Verwendung wässriger Precurser-Substanzen untersucht, die Verbindungen mit überlegenen Eigenschaften erzeugen und außerdem leicht an eine Massenproduktion angepasst werden können. Ziel der Arbeiten ist, preisgünstiges Elektrodenmaterial zu entwickeln, das eine spezifische Energie von über 200 Wh/kg und eine Leistungsdichte von 400 W/kg aufweist. Außerdem werden Arbeiten im Bereich der physikalisch-chemischen Charakterisierung der neuen Materialien stattfinden sowie elektrochemische Analysen der gesamten Zellen- und Batteriesysteme durchgeführt. Das elektrodynamische Verhalten der neuen Zellen wird u. a. mit Hilfe der elektrochemischen Impedanzspektroskopie analysiert, um präzise und zuverlässige Algorithmen für ein späteres Batteriemonitoring im realen Betrieb zu finden.

Bau eines neuartigen Transport- und Umschlaggerätes (Port Feeder Barge) für Container

Die Port Feeder Barge ist ein Ponton, der mit einem eigenen Antrieb und einem vollwertigen Containerkran, wie er auf Seeschiffen installiert ist, ausgerüstet sein wird. Durch den Einsatz dieses neuartigen Gerätes wird die Carl Robert Eckelmann Transport & Logistik GmbH die umweltverträgliche Verlagerung eines Teils der Containerumfuhren innerhalb des Hamburger Hafens von der Straße auf das Wasser durchführen können. Der Hamburger Hafen ist mit 4,2 Mio. TEU1 umgeschlagener Container (2000) nach Rotterdam der zweitgrößte Containerhafen Europas. Der Umschlag erfolgt im wesentlichen an vier (künftig fünf) reinen Containerterminals und mehreren Mehrzweckterminals, die über das ganze Hafengebiet verteilt sind. Sowohl zwischen diesen Terminals als auch zwischen den Terminals und einigen wasserseitigen Containerpackstationen (z.B. Überseezentrum) sowie Containerdepots müssen in erheblichem Umfang Container hafenintern umgefahren werden. Dies erfolgt derzeit fast ausschließlich per Lkw - mit der Folge der Überlastung des Straßennetzes im Bereich des Hamburger Hafens sowie der resultierenden verkehrsbedingten Umweltbelastungen. Die von der Carl Robert Eckelmann Transport & Logistik GmbH in Zukunft betriebene Port Feeder Barge wird in einer täglichen Rundreise die Container- und Mehrzweckterminals im Hamburger Hafen anlaufen. Mit einer Ladekapazität von 150 TEU wird sie dabei die hafenintern umzuschlagenden Container an den Umschlagsbetrieben selbständig aufnehmen und absetzen. Die Verlagerung des Containerumschlages von der Straße auf das Wasser mittels der Port Feeder Barge wird zu einer deutlichen Verringerung des Lkw-Verkehrs im Hamburger Hafen führen und somit auch zu einer Reduzierung verkehrsbedingter Kohlendioxid-, Luftschadstoff- und Lärmemissionen beitragen. Nach erfolgreichem Abschluss des Pilotprojektes ist an den Einsatz weiterer Port Feeder Barges in anderen Häfen gedacht. Dieses in Deutschland gewonnene know-how kann weltweit exportiert werden.

Entwicklung von Umweltqualitaetszielen fuer die regionale und kommunale Planung

Eine umfassende, auch wertorientierte Wahrnehmung der Umwelt ist ohne Umweltqualitaetsziele nicht moeglich. Blosse Gefahrenabwehr oder Sanierung kommen notfalls noch ohne weiterfuehrende Vorstellungen ueber eine Umwelt, in der nachhaltig die Umweltvertraeglichkeit der Raumstrukturen und -funktionen und die Lebensqualitaet der Menschen gewaehrleistet wird, aus. Dagegen bedarf eine Umweltvorsorge, bei der weitere schaedigende und belastende Umwelteinfluesse nicht nur verhindert, sondern die vorhandene Umwelt auch verbessert werden soll, raeumlich, zeitlich und sachlich differenzierter Umweltqualitaetsziele. Diese werden als regional differenzierte Stes erarbeitet und der Entwicklungsprozess prototypisch aufbereitet. Mit den gewonnenen Ergebnissen, die auch ueber Datenbanken verfuegbar sein werden, koennen Staedte und Gemeinden den Einsatz dieses Instrumentes beschleunigen und versachlichen.

Versoehnung von Oekonomie und Oekologie

In der Diskussion ueber oekologisches Wirtschaften sind Stagnationserscheinungen unverkennbar. Sie sind Ausdruck eines resignativen oder eines betriebswirtschaftlichen Ueber-Pragmatismus, in dem oekologisches Wirtschaften aufgeschicktes Marketing reduziert zu werden droht. Diese Arbeit ist als Sammlung theoretischer und praxisbezogener Beitraege zur Ueberwindung des Dilemmas konzipiert. Sie enthaelt Arbeiten von Autor/inne/n, die innovative Ideen zum Verhaeltnis von Oekonomie und Oekologie liefern, kritische Schlussfolgerungen aus der politischen oder lebensweltlichen Praxis (ueber umweltfreundliche Stoffkreislaeufe und die'Oekonomie des Vermeidens') ziehen sowie neue Felder und Instrumente oekologischen Wirtschaftens (oekologische Produktpolitik, Oeko-Bilanz, Oeko-Audit) nach Nutzen und Folgen beurteilen. Bezugspunkt vieler Beitraege ist das Leitbild des 'sustainable development', dessen Verkuerzung auf Umweltfreundlichkeit freilich zurueckgewiesen wird.

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