Das Projekt "ERA-MIN 2021 - Verbundvorhaben: 2BoSS - Nachhaltige Batterien auf der Basis von Silizium, Schwefel und Kohlenstoff aus Biomasse" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Cleopa GmbH durchgeführt. Das Ziel des 2BoSS-Projekts ist die Entwicklung einer neuartigen Batterietechnologie sowie der notwendigen Geschäftsmodelle von Kreislaufwirtschaftssystemen, um die EU zu einem führenden Anbieter im Zukunftsmarkt Batterien zu machen. Die Cleopa wird die neuen Geschäftsmodelle und Lebenszyklusanalysen durchführen. Die Cleopa wird als Partner im 2BoSS Projekt die wichtigen wirtschaftlichen und sozialen Aspekte der neuen Batterietechnologie leiten und den Technologietransfer auch für KMU unterstützen. Damit werden die UN Nachhaltigkeitsziele unterstützt. Ein besonderer Schwerpunkt des Projekts ist die Substitution kritischer Rohstoffe in der Produktion und die Schaffung einer recyclingfähigen Batterietechnik. In den ersten technischen Arbeitspaketen wird die Cleopa unterstützend für die technischen Forschungspartner sein. Dies beinhaltet die Adaption der neuen Ergebnisse und interne Dokumentation, um im weiteren Verlauf des Projekts Untersuchungen und Beschreibungen zu Kreislaufwirtschaftssystemen (circular economy) und deren Lebenzyklus Bewertung (life cycle assessment LCA) sowie der Sozialen Aspekte (social LCA) durchzuführen. Die Ergebnisse daraus bilden die Basis für neue Geschäftsmodelle der Circular Economy, welche international mit den Stakeholdern ausgetauscht werden, um einen schnellen Transfer von der Forschung zur Geschäftsentwicklung zu gewährleisten. Gerade kleine Unternehmen können überproportional dabei an neuen Stellen und dem wirtschaftlichen Wachstum profitieren. Die Kommunikationspläne werden dabei regelmäßig aktualisiert und neue Technologien und Forschungsergebnisse adaptiert.
Das Projekt "Der Einfluss atmosphärischer, biologischer und geologischer Prozesse auf die Große Sauerstoffkatastrophe" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V., Standort Berlin Adlershof durchgeführt. Die große Sauerstoffkatastrophe (Great Oxidation Event - GOE) kennzeichnet den starken Anstieg von molekularem Sauerstoff (O2) in der Atmosphäre während der Frühgeschichte der Erde, was flächendeckende Habitabilität ermöglicht und komplexes Leben auf der Erde erlaubt. Viele Fragen sind diesbezüglich weiterhin offen. Was dazu führte, dass sich Sauerstoff in der Atmosphäre anreicherte, der Zeitpunkt und das Ausmaß sind nicht gut bestimmt. Erst jetzt ist es möglich die komplizierten Wechselwirkungen zwischen atmosphärischen, biologischen und geologischen Prozessen zu identifizieren. Das sich daraus ergebende Absterben methanogener Lebensformen und das Auftreten eines sogenannten Schneeball-Erden-Zustandes sind Beispiele für die extremen Auswirkungen des GOE. Eine zentrale Frage, die wir untersuchen, ist ob der GOE in einem linearen oder, aufgrund einer möglichen Bistabilität von Sauerstoff, in einem sprungweisen Anstieg von O2 erfolgte. Des Weiteren studieren wir den Einfluss des Kohlenstoffzyklus und des Klimas auf die Charakteristika und den Zeitpunkt des GOE. Wir wenden unsere Erfahrung in eindimensionalen (1D) und 3D Klimamodellierungen an, um die Auswirkung unterschiedlicher Klima auf den GOE zu ermitteln. Um dies zu erreichen entwickeln und verwenden wir unser einzigartiges Atmosphärenmodell mit detailliertem Sauerstoffzyklus (inklusive zum Beispiel Verwitterungsprozesse, atmosphärische Photochemie) welches die Atmosphäre, Biosphäre und Geosphäre umfasst. Ein wichtiges Ziel ist die Analyse der Kernprozesse für den GOE unter der Berücksichtigung jüngster Ergebnisse geologischer Untersuchungen (zu zum Beispiel Oberflächendruck, atmosphärischen Treibhausgases, usw.).
Das Projekt "Teilprojekt A" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Karlsruher Institut für Technologie (KIT), Sondervermögen Großforschung, Institut für Meteorologie und Klimaforschung - Atmosphärische Umweltforschung (IMK-IFU) durchgeführt. Ziel von SUSALPS ist eine evidenz- und prozessbasierte Verbesserung des Kenntnisstandes der Auswirkung derzeitiger und zukünftiger Klima- und Bewirtschaftungsbedingungen auf wichtige Funktionen vor-alpiner und alpiner Grünlandböden unter Berücksichtigung regionsspezifischer sozio-ökonomischer Rahmenbedingungen. Auf Basis dieser Erkenntnisse sollen nachhaltige Bewirtschaftungsformen für voralpine und alpine Grünländer, ein Indikatorsystem und Entscheidungshilfewerkzeuge entwickelt werden. Ziel des von KIT durchgeführten Teilprojektes ist es, die Auswirkung derzeitiger und zukünftiger Klima- und Bewirtschaftungspraktiken auf Kohlenstoff- und Stickstoffumsetzungen, Treibhausgas-, Ammoniak und Nährstoffaustausch von Grünlandböden zu quantifizieren. Ergebnisse experimenteller Untersuchungen, werden dazu genutzt ein biogeochemisches Modell (LandscapeDNDC) weiterzuentwickeln (Beweidung), zu validieren und dieses in Szenarienstudien einzusetzen, um in drei Modellregionen sowohl derzeitige Umweltauswirkungen zu quantifizieren als auch beste Management-Optionen für eine nachhaltige Bewirtschaftung von Grünlandböden zu evaluieren. Das biogeochemische Modell wird mit einem Sozioökonomie-Modell gekoppelt, und so die ökologischen wie auch sozioökonomischen Auswirkungen derzeitiger und klimafreundlicher Praktiken des Grünland-Managements auf Farm- und auf regionaler Skale bewertet. Basierend auf vorangegangenen Arbeiten wird für die praktische Umsetzbarkeit eine benutzerfreundliche Version für Landwirte/ Behörden als Entscheidungshilfe-System entwickelt. Neben den wissenschaftlichen Arbeiten ist KIT koordinierende Institution des SUSALPS Projektes.
Das Projekt "Teilprojekt 5: Governance, Synthese, Ko-Kreation" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Institute for Advanced Sustainability Studies e.V. (IASS) durchgeführt. CDRSynTra führt die wissenschaftliche Gesamtsynthese der CDR-Projekte durch. Diese umfasst CDRAnsätze mit terrestrischer und geologischer Speicherung und Speicherung in Materialien, die vom CDR-Konsortium untersucht werden, sowie marine CDR-Ansätze, die vom MARE:N-Konsortium untersucht werden. Ein sorgfältiges Screening der internationalen CDR-Forschungslandschaft wird dazu beitragen, die Forschungswirkung und den wissenschaftlichen Fortschritt zu optimieren. Die Reaktionen des Erdsystems auf spezifische Portfolios von CDR-Ansätzen werden ebenso untersucht wie potenzielle Zielkonflikte und Synergien mit Maßnahmen zur Emissionsreduktion in den Klimaschutzpfaden. Gesellschaftliche, wirtschaftliche und politische Machbarkeit sowie relevante Governance-Regime und Politiken werden in einem umfassenden transdisziplinären Ansatz untersucht. Neben der wissenschaftlichen Synthese wird das Projekt auch Aktivitäten zum Wissenstransfer koordinieren, einschließlich der Interaktion mit Stakeholdern, Vermittlung an Schulen, einer Museumsausstellung und der Aufbereitung der Ergebnisse für einen interaktiven CDR Atlas zur Visualisierung und Untersuchung verschiedener CDR-Szenarien. Langfristiges Ziel des Projekts ist die Entwicklung einer CDR-Roadmap. Das Teilprojekt 5 'Governance, Synthese, Ko-Kreation' erforscht anhand aktueller Entwicklungen im CDR-Bereich und historischer Analoge, etwa der Regulierung energetischer Biomasse oder Maßnahmen zur (Wieder-)Aufforstung, den regulatorischen, gesellschaftlichen und normativen Governance-Kontext, in dem sich CDR in Deutschland und der EU durchsetzen soll. Im Rahmen der Synthese wird an Erstellung und Befüllung des Bewertungsrahmens mitgewirkt. Gemeinsam mit den Teilprojekten von LMU und GEOMAR werden die Stakeholder-Dialoge und der Wissenstransfer koordiniert, um im Austausch mit Akteuren von außerhalb der Wissenschaft die Forschung ko-kreativ zu gestalten.
Das Projekt "Teilvorhaben: Entwicklung des Sensorsupports mit Fluidprozessor und Komponenten zur Demonstration der Sensorfertigung in einer Fertigungslinie" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von GeSIM Gesellschaft für Silizium-Mikrosysteme mbH durchgeführt. Motivation Obwohl in Deutschland eine turnusmäßige Untersuchung auf Legionellen in Trinkwasserinstallationen verpflichtend ist, stehen mit der bisherigen Legionellen-Analyse im Labor Ergebnisse erst nach 2-3 Wochen zur Verfügung. Hinzukommt, dass die Verordnungen derzeit nur die Bestimmung der Legionellen-Gesamtkonzentration vorschreiben und erst bei starker Kontamination in einer zweiten Messung (Zeitverzug) eine Typisierung auf epidemiologisch relevante Unterarten wie Legionella pneumophila, Serogruppe 1, dem Hauptauslöser der Legionärskrankheit vorgenommen wird. Ziele und Vorgehen Um diese Kontrolllücke zu schließen, soll im Projekt 'Legioplas' ein mobiles Messsystem zum Schnellnachweis von Legionellen direkt an der Trinkwasserinstallation und damit ohne Zeitverzug entwickelt werden. Das Vorhaben erfüllt damit die Förderziele nach innovativen Photonik-Systemen zur beschleunigten Detektion, Identifizierung sowie Quantifizierung von Keimen in besonderem Maße. Innovation und Perspektiven Die Innovationen der zu entwickelnden plasmonischen Analytik für Legionellen bestehen in i) der Echtzeit-Detektion von Legionellen in der Trinkwassermatrix, inkl. des Subtyps, der den Hauptauslöser der Legionärskrankheit darstellt, sowie ii) der Integration in ein transportables Messsystem mit automatisiertem Messablauf. So wird es möglich, eine sofortige Aussage über die Legionellen-Belastung und das Vorkommen krankheitsassoziierter Legionellen zu treffen und ggf. Gegenmaßnahmen zu ergreifen und die Wasserhygiene sicherer, effizienter und kostengünstiger zu gestalten. Langfristig kann das Messverfahren auch für andere Analyten adaptiert werden, z.B. Schimmelpilzgifte.
Das Projekt "Teilvorhaben 2" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fontanestadt Neuruppin durchgeführt. Ein wichtiger Baustein auf dem Weg zur Erreichung des Ziels der Treibhausgasneutralität bis zum Jahr 2050 ist die Dekarbonisierung des Wärmesektors. Eine zentrale Rolle kommt dabei der kommunalen Ebene zu. In Neuruppin wurde bereits begonnen, ein Wärmekonzept zu erstellen und umzusetzen. An dieser Vorreiterstellung soll angeknüpft und die bisherigen Arbeiten am Wärmekonzept fortgesetzt werden. Dafür wurde ein interdisziplinäres Forschungskonsortium aufgestellt, dass sowohl technische, ökonomische wie auch juristische Expertisen vereint. Gemeinsam soll die Weiterentwicklung des bestehenden Wärmekonzepts und dessen Umsetzung untersucht werden. Zusätzlich sollen die relevanten Interdependenzen mit den auf übergeordneten Ebenen des Energiesystems noch zu treffenden Entscheidungen hinsichtlich einer übergreifenden Sektorkopplungsstrategie Berücksichtigung finden. Die mit Fokus auf Neuruppin zu diskutierenden Fragen sind exemplarisch für viele andere Kommunen, weshalb auch die Übertragbarkeit der Erkenntnisse eine wichtige Rolle einnehmen wird. Ferner sollen Vorschläge für den Gesetzesrahmen entwickelt werden, damit Kommunen zukünftig die Planung und Umsetzung sowie Finanzierung ihrer Wärmekonzepte besser ermöglicht werden kann. Im Teilprojekt 2 ist die Weiterentwicklung eines innovativen Wärmekonzeptes inklusive einer Strategie zum Umgang mit den Unsicherheiten bedingt durch fehlende Entscheidungen hinsichtlich der Gesamtsystemstrategie geplant. Hierbei sollen mögliche Instrumente und Vorgehensweisen für die Entwicklung eines kommunalen Energie- und Wärmekonzeptes untersucht und bewertet werden. Es ist vorgesehen, u.a. einen intensiven Austausch mit lokalen Stakeholdern zu führen, um die Akzeptanz für das weiterentwickelte Konzept langfristig sicherzustellen. Die aus dieser Untersuchung resultierenden Ergebnisse sollen möglichst auf andere Kommunen übertragbar sein und somit einen nachhaltigen Mehrwert für weitere Kommunen und für das Handeln von Bund und Länder stiften.
Das Projekt "Teilvorhaben: Wissenschaftliche Betrachtung des Feinschneidens von erwärmten höherfestem Stahl" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von RWTH Aachen University, Werkzeugmaschinenlabor (WZL), Lehrstuhl für Technologie der Fertigungsverfahren durchgeführt. Das übergeordnete Ziel des Projektes 'Feinschneiden von erwärmtem höherfestem Stahl (FESt) ist ein Beitrag zur Schonung von Ressourcen und Einsparung von Treibhausgasemissionen durch Entwicklung einer Fertigungstechnologie zum Erschließen von Leichtbaupotenzial. Die Vorgehensweise des Projektes, durch den dieses Ziel erreicht wird, ist die Entwicklung einer innovativen Technologie in Form einer Verfahrenskombination des erwärmten Feinschneidens und der dazu erforderlichen Integration von Erwärmungseinheiten in eine Feinschneidpresse. Das Werkzeugmaschinenlabor WZL der RWTH Aachen University verfolgt dabei das Ziel einer systematischen wissenschaftlichen Analyse des Feinschneidens von erwärmtem, höherfestem Stahl. Das Projekt legt bei erfolgreicher Bearbeitung den Grundstein für umfassende Forschung zu den thermomechanischen Wechselwirkungen zwischen Bandstahl, Werkzeug und Presse, insbesondere aber nicht ausschließlich bezogen auf den Verschleiß der Werkzeugaktivelemente. Erste Untersuchungen sollen daher im Zuge des beantragten Projektes durchgeführt werden und zugleich als Basis für künftige Forschungsprojekte dienen, die die in diesem Projekt erarbeiteten Ergebnisse weiter entwickeln.
Das Projekt "Verbundprojekt: Individuelle Mobilitätsbudgets als Grundlage für eine soziale und ethische Reduktion der CO2-Emissionen - Auswertung von Mobilitätsdaten und Betrieb des Deutschen LivingLabs" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V., Institut für Verkehrsforschung durchgeführt. Das Erreichen der Klimaschutzziele gehört zu den wichtigsten gesellschaftlichen Aufgaben der Gegenwart. Deutschland verfolgt dieses Ziel z.B. durch Vorgaben zur Minderung der Treibhausgasemissionen bis 2030 um 55 % gegenüber dem Basisjahr 1990. Besonders im Verkehrssektor gelang es bislang kaum, CO2-Emissionen zu verringern. Obwohl diverse Ansätze zur Reduktion von Emissionen im Verkehr verfolgt werden, wie z.B. die Elektrifizierung der Fahrzeugflotte inklusive der Subvention elektrischer Fahrzeuge, die Bepreisung von CO2-Emissionen oder die Einführung neuer Mobilitätskonzepte, gibt es auch gegenläufige Trends. So nahm der Anteil schwerer, besonders viel CO2 emittierender SUVs an den Neuzulassungen in den vergangenen Jahren kontinuierlich zu. Ein wesentlicher Faktor ist auch das individuelle Mobilitätsverhalten, das nach wie vor bei vielen Menschen durch die Nutzung des Pkws gekennzeichnet ist. Innerhalb des Projektes wird ein Mobilitätsbudget als ein neues, nachhaltige Mobilität förderndes Steuerungsinstrument entwickelt. Dabei sollen abstrakte Klimaschutzziele durch die Zuteilung eines berechneten CO2-Budgets für die einzelnen Bürger/innen verständlich gemacht und in Beziehung zum individuellen Mobilitätsverhalten gestellt werden. Das Projekt hat zum Ziel, sozialgerechte, individuell zugeschnittene und sich an den jeweiligen nationalen Klimazielen orientierende CO2-Mobilitätsbudgets zu bestimmen und in sog. 'LivingLabs', das heißt unter Realbedingungen, zu testen. Aus den Ergebnissen der Untersuchung der LivingLabs werden Handlungsempfehlungen für die Einführung von Mobilitätsbudgets abgeleitet, die sich an Entscheidungsträger/innen aber auch an einzelne Nutzer/innen richten. Eine der hauptsächlichen wissenschaftlichen Fragestellungen ist hierbei die Herleitung eines 'fairen' Mobilitätsbudgets, welches die Umstände und Bedarfe einzelner Nutzer/innen berücksichtigt.
Das Projekt "Teilprojekt: Identifikation und Bereitstellung von Komponenten zur Untersuchung sowie Integration relevanter Ergebnisse zur Berücksichtigung im Rückbau" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von EnBW Energie Baden-Württemberg AG durchgeführt. Am Standort in Philippsburg mit den beiden Kernkraftwerken Philippsburg Block 1 und Block 2 sind derzeit Stilllegungs- sowie Rückbautätigkeiten intensiv vorbereitet oder sind bereits im Gange. An diesem Standort wird ein angewandtes Forschungsprojekt durchgeführt, das die Erhebung von Recyclingpotentialen von Technologiemetallen und die Verbesserung der Recyclingpraxis dieser Metalle und Legierungen unter Berücksichtigung der strahlenschutzrechtlichen Freigabe zum Ziel hat. Hauptaugenmerk ist dabei zunächst die Identifikation bzw. die Vorauswahl besonders interessanter Anlagenteile und Komponenten, die im Verlauf des Forschungsvorhabens näher untersucht werden sollen. Der Tätigkeitsschwerpunkt der EnBW Kernkraft GmbH liegt in der Identifizierung von Bauteilen und Komponenten die für eine nähere Untersuchung relevant sind. Dies wird sowohl für den Reaktortyp SWR Siedewasserreaktor (KKP 1) als auch DWR Druckwasserreaktor (KKP 2) durchgeführt. Des Weiteren werden die relevanten Daten zu den Komponenten in Stück- und Werkstofflisten, Datenblättern, Anlagenbeschreibungen etc. recherchiert und zur Verfügung gestellt. Im Anschluss werden die relevanten Bauteile- und Komponenten gesichert und für eine Untersuchung bezüglich ihrer Recyclingfähigkeit und des Rückgewinnungspotentials für Technologiemetalle bereitgestellt. Mit Ergebnis der Untersuchungen erfolgt eine Bewertung hinsichtlich des derzeitigen Abbau- und Freigabeprozesses sowie ggf. eine Optimierung der Prozesse.
Das Projekt "Teilvorhaben 1: Projektorganisation sowie Konzeption, Charakterisierung und Simulation des HyEnd-Woods" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. (DLR), Institut für Fahrzeugkonzepte durchgeführt. Zielsetzung des Projekts ist die Erzeugung einer technisch hochwertigen holzstrand-basierten Werkstofflösung für den Einsatz in Fahrzeugstrukturanwendungen sowie potentiell auch für weitere Branchen und Anwendungsfelder. Die Werkstofflösung soll bei gleicher oder höherer Funktionalität gewichtsneutral zur Referenzstruktur sein. Dabei soll zudem auf eine effiziente und umweltschonende Ressourcennutzung beispielsweise durch die Verwendung von Holz-Strands aus zum Teil Resteholz und Alt-holz geachtet werden. Somit soll eine nachhaltige Produktion von Industriegütern so-wie die Verbesserung der Wettbewerbsfähigkeit der heimischen (Forst-)Wirtschaft erreicht werden. Als Vorgehensweise ist geplant, die beiden aus der Faser-Verbund-Herstellung bekannten zweistufigen Prozesse 'Sheet Molding Compound' (SMC) und 'Bulk Molding Compound' (BMC) auf den Werkstoff Holz zu übertragen. Zusätzlich soll eine Hybridisierung mit technischen Werkstoffen, wie Stahl oder Aluminium, erfolgen, um beispielsweise lokale Verstärkung oder Anbindungspunkte zu integrieren. Letzteres ist besonders interessant für die Automobilindustrie, damit das hybridisierte Holz-Bauteil mit etablierten Fügeprozessen in die umgebende Struktur eingebunden werden kann. Folgendes methodisches Vorgehen ist geplant: - Konzeptionierung von Baugruppen auf Basis der branchenspezifischen Anforderungen - Herstellung, Modifizierung und Charakterisierung des Hybriden Materialsystems - Simulation des Hybriden Materialsystems - Entwicklung und Prüfung generischer (branchenunabhängiger) Teilstrukturen - Untersuchungen zur Fertigung und zum Fügen - Optimierung branchenspezifischer Baugruppen auf Basis des im Projekt erarbeiteten Wissens - Entwicklung eines Technologiedemonstrators - Aufbereitung und Bewertung der Ergebnisse aus wissenschaftlicher Sicht - Aufbereitung und Bewertung der Ergebnisse für die industrielle Anwendung.
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| Bund | 76 |
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