Das Ziel des Projektes ist die Herstellung von wartungsarmen/-freien Elektrolysezellen aus keramischen Werkstoffen für den Einsatz in kleinen Elektrolyseuren mit einer Nenn-leistung zwischen 2 kW und 25 kW mit hoher Umweltverträglichkeit und niedrigem Preis. Dabei sollen die Elektroden jeweils eine Fläche bis circa 300 cm² aufweisen. Durch Verwendung keramischer Werkstoffe anstelle von bisher üblichen Nickel-Stahlblechen als Elektroden sollen die spezifischen Vorteile carbidischer und nitridischer Keramiken genutzt und dadurch Herstell- und Betriebskosten reduziert werden. Im Rahmen des Projektes soll die Entwicklung aus der Konzeptphase (TRL 3) in ein Bauteilmuster (TRL 5) überführt werden.
Zielsetzung: Die Bauwirtschaft steht vor der Herausforderung, nachhaltige und ressourcenschonende Materialien einzusetzen, um den ökologischen Fußabdruck zu verringern und den Anforderungen der Kreislaufwirtschaft gerecht zu werden. Gleichzeitig fallen in der Lebensmittelindustrie große Mengen an biogenen Reststoffen (z. B. Teetreber, Apfel- und Beerentrester) an, die bislang energetisch wenig effizient oder als Abfall entsorgt werden. Ziel des Projekts „BIOMASS-UP“ ist es, ein innovatives Verfahren zu entwickeln und zu validieren, mit dem verschiedene Reststoffbiomassen in hochwertigen, ökologisch vorteilhaften Bau- und Werkstoffplatten verarbeitet werden können. Damit soll ein Beitrag zur Ressourceneffizienz, zur CO2-Reduktion und zur Etablierung einer echten Kreislaufwirtschaft im Bausektor geleistet werden. Des Weiteren schonen wir damit die forstlichen Ressourcen und Wälder, indem wir einen Weg aufzeigen, wie bereits erzeugte Biomasseabfälle zu hochwertigen Werkstoffen für die Baubranche veredelt werden können.
Zielsetzung: Lehm gehört zu den ältesten Baustoffen und erfährt im Kontext nachhaltiger Bauweisen eine zunehmende Relevanz. Seine lokale Verfügbarkeit, vollständige Recyclingfähigkeit und die damit verbundene Reduktion von Transportemissionen verbessern die ökologische Bilanz signifikant. Neben seiner Umweltverträglichkeit bietet Lehm bauphysikalische Vorteile wie Feuchtigkeitsregulierung, gesundes Raumklima und hohe Wärmespeicherkapazität. Die traditionelle, arbeitsintensive Verarbeitung begrenzt jedoch die Wirtschaftlichkeit. Das Hauptziel des Projekts besteht darin, Lehm für das Gießverfahren im industriellen Maßstab nutzbar zu machen. Es wird ein gießfähiger Lehm entwickelt, der in bestehenden Betonfertigteilwerken verarbeitet werden kann, ohne dass neue Maschinen oder Anlagen benötigt werden. Auf diese Weise können ausgewählte Betonfertigteile, deren Herstellung mit hohen CO2-Emissionen verbunden ist, durch Lehm substituiert werden. Eine Übertragbarkeit der Technologie auf Fertigteilwerke ist somit gewährleistet. Ein wichtiges Ziel ist es, die natürliche Recyclingfähigkeit des Lehms zu bewahren. Gleichzeitig wird angestrebt, die Lehmrezeptur so zu entwickeln, dass die produzierten Lehmbauteile Dauerhaftigkeitskriterien erfüllen, die eine langfristigen Einsatz im Außenbaubereich ermöglichen. Damit wird die Substituierbarkeit von heute gängigen Betonbauteilen im Außenbereich maßgeblich gesteigert. Neben diesem Effekt, trägt das Projekt zur Entlastung der Umwelt bei, indem es auf natürliche und regionale Rohstoffe setzt. Die Produktions- und Ausschalzeiten im Fertigteilwerk werden auf maximal zwei Tage begrenzt, um wirtschaftlich produzieren zu können. Die Trocknung wird energieeffizient erfolgen, um die Notwendigkeit von weiteren Maschinen/Anlagen zu umgehen. Die Innovationshöhe liegt im Zusammenspiel aus der Gießfähigkeit des Lehms, ohne zu viel Wasser einzusetzen, gleichzeitig die Trocknungszeiten kurz zu halten, und die Dauerhaftigkeit im Außenbereich zu gewährleisten. Die Kombination dieser Eigenschaften bei Lehmbauteilen ist bislang einzigartig. Als Lösungsansatz wird die Verwendung natürlicher und regional verfügbarer Zuschlagstoffe sowie von Naturfasern mit Oberflächenbeschichtungen verfolgt. Diese Materialien sollen die Dauerhaftigkeit des Lehms verbessern, das Gießverhalten während der Herstellung optimieren und gleichzeitig eine gezielte Regulierung der Feuchtigkeit im Werkstoff ermöglichen.
Das Ziel des Projekts Altholzdialog ist es, wissenschaftlich basierte Handlungsempfehlungen hinsichtlich Qualitätssicherung und Verbraucheraufklärung zur Steigerung der stofflichen Verwendung von Altholz zu entwickeln. Erreicht wird dies durch die Untersuchung von Entscheidungsszenarien, die sich am Qualitätsverständnis und dem Einfluss des Altholzeinsatzes auf die Kosten entlang der Wertschöpfungskette orientieren. Da Altholz fast ausschließlich in der Spanplattenproduktion stofflich eingesetzt wird, fokussiert sich das Projekt auf diesen Werkstoff. Durch die dialogorientierte Einbindung aller relevanten Akteure der Wertschöpfungskette (Entsorgung und Recycling, Holzwerkstoff- und Möbelherstellung und Endverbraucher) wird die Praxis bestmöglich abgebildet und die daraus abgeleiteten Handlungsempfehlungen erlauben einen realitätsnahen Ansatz zur Steigerung der Verwendung von Altholz. Das Projekt Altholzdialog soll die wissenschaftlichen und technischen Grundlagen schaffen, die Nutzungsdauer der Ressource Holz im Stoffkreislauf durch einen wiederholten stofflichen Einsatz von Altholz zu verlängern, um einen positiven Beitrag zum Klimaschutz zu erzeugen. Letztlich soll der Wert der nachwachsenden Ressource Holz als wertvoller Rohstoff, den es auch bei wiederholter Nutzung zu schätzen gilt, in der Gesellschaft gesteigert werden.
Das Ziel des Projekts Altholzdialog ist es, wissenschaftlich basierte Handlungsempfehlungen hinsichtlich Qualitätssicherung und Verbraucheraufklärung zur Steigerung der stofflichen Verwendung von Altholz zu entwickeln. Erreicht wird dies durch die Untersuchung von Entscheidungsszenarien, die sich am Qualitätsverständnis und dem Einfluss des Altholzeinsatzes auf die Kosten entlang der Wertschöpfungskette orientieren. Da Altholz fast ausschließlich in der Spanplattenproduktion stofflich eingesetzt wird, fokussiert sich das Projekt auf diesen Werkstoff. Durch die dialogorientierte Einbindung aller relevanten Akteure der Wertschöpfungskette (Entsorgung und Recycling, Holzwerkstoff- und Möbelherstellung und Endverbraucher) wird die Praxis bestmöglich abgebildet und die daraus abgeleiteten Handlungsempfehlungen erlauben einen realitätsnahen Ansatz zur Steigerung der Verwendung von Altholz. Das Projekt Altholzdialog soll die wissenschaftlichen und technischen Grundlagen schaffen, die Nutzungsdauer der Ressource Holz im Stoffkreislauf durch einen wiederholten stofflichen Einsatz von Altholz zu verlängern, um einen positiven Beitrag zum Klimaschutz zu erzeugen. Letztlich soll der Wert der nachwachsenden Ressource Holz als wertvoller Rohstoff, den es auch bei wiederholter Nutzung zu schätzen gilt, in der Gesellschaft gesteigert werden.
Das Ziel des Projekts Altholzdialog ist es, wissenschaftlich basierte Handlungsempfehlungen hinsichtlich der Inhalte für eine Qualitätssicherung und Endverbraucheraufklärung zur Steigerung der stofflichen Verwendung von Altholz zu entwickeln. Erreicht wird dies durch die Untersuchung von Entscheidungsszenarien, die sich am Qualitätsverständnis und dem Einfluss des Altholzeinsatzes auf die Kosten entlang der Wertschöpfungskette orientieren. Da Altholz fast ausschließlich in der Spanplattenproduktion stofflich eingesetzt wird, fokussiert sich das Projekt auf diesen Werkstoff. Durch die dialogorientierte Einbindung aller relevanten Akteure der Wertschöpfungskette (Entsorgung und Recycling, Holzwerkstoff- und Möbelherstellung sowie Endverbraucher) wird die Praxis bestmöglich abgebildet und die daraus abgeleiteten Handlungsempfehlungen erlauben einen realitätsnahen Ansatz zur Steigerung der Verwendung von Altholz. Das Projekt Altholzdialog soll die wissenschaftlichen und technischen Grundlagen schaffen, die Nutzungsdauer der Ressource Holz im Stoffkreislauf durch einen wiederholten stofflichen Einsatz von Altholz zu verlängern, um einen positiven Beitrag zum Klimaschutz zu erzeugen. Letztlich soll der Wert der nachwachsenden Ressource Holz als wertvoller Rohstoff, den es auch bei wiederholter Nutzung zu schätzen gilt, in der Gesellschaft gesteigert werden.
Der Umbau der Energieversorgung weg von fossilen Energieformen zu erneuerbaren Energien ist eine wesentliche Herausforderung unserer Zeit. Einen positiven Beitrag zum Umbau der Stromversorgung von fossilen Energieträgern in vielen Ländern der Welt kann die Windkraft leisten. Bei Windkraftanlagen hat sich eine typische hybride Bauweise der dreiblättrigen verstellbaren Windkraftrotoren mit Durchmessern von 130 - 240 m mit Anteilen von glas- und kohlenstofffaserverstärkten Polymeren in Schale und Gurt etabliert. Aufgrund auftretender Druck- und Schubspannungen in beulgefährdeten Bereichen werden zusätzlich Sandwichelemente mit Holz- und Polymerschaumkern sowie metallische Elemente im Bereich der Rotorblattwurzel eingesetzt. Diese hybride Bauweise bedingt darüber hinaus eine Vielzahl von Verbindungsstellen, meist stoffschlüssige Klebverbindungen. Prognosen zur Entwicklung der Windkraftbranche legen nahe, dass zukünftig individuelle kleinere konstruktive Anpassungen der Rotorblätter für verschiedene Standorte und der Einsatz alternativer Werkstoffe notwendig werden. Hierfür fehlen schnelle Nachweiskonzepte, da der Festigkeitsnachweis der Rotorblätter nach dem experimentell-simulativen Entwicklungsprozess und der Entwicklung der Fertigungsmethoden und aller Urformen mit Hilfe von aufwändigen statischen und zyklischen Versuchen am gesamten Rotorblatt geführt wird. In dem seltenen Fall des unvorhergesehenen Versagens im Ganzblatttest am Ende der Entwicklungskette können immense Kosten für Lieferverzögerungen, die Neukonstruktion des Rotorblattes sowie die Überarbeitung der Fertigungsmittel entstehen. Hier setzt das Vorhaben mit dem Ziel an, eine verkürzte und kostenreduzierte Entwicklungszeit für Design- und Materialanpassungen im Rotorblatt mit Hilfe eines neuen Nachweiskonzeptes zu entwickeln. Damit werden die Effizienz bei der Stromproduktion gesteigert und die Kosten gesenkt. Es adressiert damit die Mission Stromwende 2045 des 8. Energieforschungsprogramms.
Der Umbau der Energieversorgung weg von fossilen Energieformen zu erneuerbaren Energien ist eine wesentliche Herausforderung unserer Zeit. Einen positiven Beitrag zum Umbau der Stromversorgung von fossilen Energieträgern in vielen Ländern der Welt kann die Windkraft leisten. Bei Windkraftanlagen hat sich eine typische hybride Bauweise der dreiblättrigen verstellbaren Windkraftrotoren mit Durchmessern von 130 - 240 m mit Anteilen von glas- und kohlenstofffaserverstärkten Polymeren in Schale und Gurt etabliert. Aufgrund auftretender Druck- und Schubspannungen in beulgefährdeten Bereichen werden zusätzlich Sandwichelemente mit Holz- und Polymerschaumkern sowie metallische Elemente im Bereich der Rotorblattwurzel eingesetzt. Diese hybride Bauweise bedingt darüber hinaus eine Vielzahl von Verbindungsstellen, meist stoffschlüssige Klebverbindungen. Prognosen zur Entwicklung der Windkraftbranche legen nahe, dass zukünftig individuelle kleinere konstruktive Anpassungen der Rotorblätter für verschiedene Standorte und der Einsatz alternativer Werkstoffe notwendig werden. Hierfür fehlen schnelle Nachweiskonzepte, da der Festigkeitsnachweis der Rotorblätter nach dem experimentell-simulativen Entwicklungsprozess und der Entwicklung der Fertigungsmethoden und aller Urformen mit Hilfe von aufwändigen statischen und zyklischen Versuchen am gesamten Rotorblatt geführt wird. In dem seltenen Fall des unvorhergesehenen Versagens im Ganzblatttest am Ende der Entwicklungskette können immense Kosten für Lieferverzögerungen, die Neukonstruktion des Rotorblattes sowie die Überarbeitung der Fertigungsmittel entstehen. Hier setzt das Vorhaben mit dem Ziel an, eine verkürzte und kostenreduzierte Entwicklungszeit für Design- und Materialanpassungen im Rotorblatt mit Hilfe eines neuen Nachweiskonzeptes zu entwickeln. Damit werden die Effizienz bei der Stromproduktion gesteigert und die Kosten gesenkt. Es adressiert damit die Mission Stromwende 2045 des 8. Energieforschungsprogramms.
Hauptziel des beantragten Projektes Hybrid-Fire ist, eine neue Methode zur hybriden Beheizung von Ofenanlagen zu entwickeln die es ermöglich CO2-arm bzw. CO2-frei zu Arbeiten. Die Grundlagen hierfür soll umweltfreundlich erzeugter H2 sowie Elektroenergie darstellen. Durch Kombination eines Erdgas-Brenners, dessen Brenngas teilweise durch H2 ersetzt wird, mit einem bzw. mehreren Mikrowellenplasmabrennern soll durch gezielte Steuerung dies ermöglicht werden. Am Beispiel von ausgewählten keramischen Massenerzeugnissen aus dem Bereich Feuerfest (MgO-Stein), Technischer Keramik (ZrO2) sowie Baukeramik (Ziegel, Fließe) sowie am Beispiel Stahlschmelze aus dem Metallurgiesektor, soll gezeigt werden, dass diese zurzeit stark CO2-lastige Verfahren CO2-arm bzw. -neutral betrieben werden können. Hierzu wird an den ausgewählten Erzeugnissen (keram. Werkstoff sowie Stahl) umfangreiche Forschungsarbeit in mikrowellenplasmabeheizten Ofen, in elektrisch beheizten sowie in industriell oft gasbeheizten Öfen zur Eigenschaftsentwicklung betrieben. Im Lauf des Projektes ist geplant einen hybrid-beheizten Demonstrator zu konzipieren und für umfangreiche Versuche mit den genannten Produktgruppen zu bauen. Aufgrund der Änderungen in der Beheizungsart ist damit zu rechnen, dass geänderte Anteile an H2O-dampf bzw. H2-gehalte u.a. Abgasbestandteile die Eigenschaften beeinflussen. Hierzu können Änderungen in der Sinter- bzw. Schmelztechnologie bzw. auch am Werkstoff erforderlich werden. Im letzten Teil des Projektes sollen die gewonnenen Erkenntnisse im Industrieeinsatz (Feuerfesthersteller, Stahlgießerei) zum Einsatz unter industriellen Bedingungen kommen und erprobt werden. Am Ende des Projektes soll es möglich sein die Erkenntnisse auch auf weitere Ofenanlagen zu übertragen bzw. auch auf andere Industriezweige mit ähnlichen temperaturintensiven Technologien zu adaptieren.
Bisher wird die Sicherheit von Batteriegehäusesystemen gegenüber thermischem Durchgehen und Propagation im Wesentlichen durch zeit- und kostenintensive, iterative Experimente während der Produktentwicklungsphase überprüft. Nach aktuellem Stand der Technik werden überwiegend metallische Werkstoffe für Batteriegehäuse verwendet. Konzepte für leichtere und nachhaltigere Batteriegehäuse aus Kunststoffen stehen zwar zur Verfügung, der Nachweis der Sicherheit ist allerdings sehr aufwendig und teuer. Von einer stärkeren Integration von Simulationsmethoden wird eine deutliche Verbesserung des Entwicklungsprozesses erwartet. Ziel ist zukünftig die Sicherheit von kunststoffbasierten Batteriegehäusen bei geringeren Kosten und Entwicklungszeiten zu gewährleisten. Es käme dabei sowohl bei der Herstellung der Gehäuse als auch im Betrieb von Elektrofahrzeugen zu einer CO2-Einsparung. Das Projekt SiKuBa setzt bei der Entwicklung und Validierung von Simulationsmodellen zur Auslegung sicherer Kunststoff-Batteriegehäuse unter thermischem Durchgehen an. Die Entstehung und Ausbreitung der gefährlichen Gas- und Partikelströme sowie deren Interaktion mit Strukturelementen wird experimentell analysiert und in strömungs- und strukturmechanische Simulationsmodelle überführt. Die Modelle eröffnen eine effiziente Möglichkeit neuartige Konzepte zur Verlangsamung und Unterdrückung der Propagation virtuell zu untersuchen. Der somit mögliche Einsatz sicherer und nachhaltiger kunststoffbasierter Gehäuselösungen kann dabei einen wesentlichen Beitrag zur Akzeptanz der Elektromobilität leisten. Kautex fokussiert sich hauptsächlich auf die Entwicklung von Schutzkonzepten für den Lastfall des thermischen Durchgehens. Neben der Weiterentwicklung lokaler Schutzmaßnahmen werden neuartige Konzepte zur schnellen Abführung heißer Gase erarbeitet. Darüber hinaus ist Kautex für die Auslegung und Fertigung von Demonstratoren verantwortlich und wird die Simulationsarbeiten im Projekt unterstützen.
| Organisation | Count |
|---|---|
| Bund | 6068 |
| Europa | 150 |
| Kommune | 14 |
| Land | 110 |
| Weitere | 363 |
| Wirtschaft | 22 |
| Wissenschaft | 1856 |
| Zivilgesellschaft | 238 |
| Type | Count |
|---|---|
| Ereignis | 4 |
| Förderprogramm | 5969 |
| Gesetzestext | 2 |
| Text | 432 |
| Umweltprüfung | 2 |
| unbekannt | 39 |
| License | Count |
|---|---|
| Geschlossen | 136 |
| Offen | 6308 |
| Unbekannt | 4 |
| Language | Count |
|---|---|
| Deutsch | 6250 |
| Englisch | 775 |
| Resource type | Count |
|---|---|
| Archiv | 2 |
| Datei | 4 |
| Dokument | 66 |
| Keine | 3508 |
| Unbekannt | 1 |
| Webdienst | 1 |
| Webseite | 2892 |
| Topic | Count |
|---|---|
| Boden | 3907 |
| Lebewesen und Lebensräume | 4047 |
| Luft | 3295 |
| Mensch und Umwelt | 6448 |
| Wasser | 2461 |
| Weitere | 6372 |