technologyComment of air separation, xenon krypton purification (CA-QC, RER, RoW): Kr-Xe-concentrate with 99.7% O2 is obtained from a side column of large air separation plants. Processes as purification and further distillation and the achieved yield may vary. Data represents an average process.
Das Projekt "Teilprojekt 2" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Mainz, Institut für Physik durchgeführt. Viele Experimente im italienischen Untergrundlabor LNGS verwenden Edelgase in großen Mengen in flüssiger Phase: Das Dunkle-Materie-Experiment DarkSide-50 verwendet sogenanntes Untergrund-Argon (UAr), das bzgl. des radioaktiven Isotops Ar-39 um etwa einen Faktor 1000 reduziert ist und aufgrund der aufwändigen Gewinnung extrem wertvoll ist. DarkSide-20k wird 50t der gleichen UAr verwenden und plant, die weitere Abreicherung von UAr bzgl. Ar-39 durch kryogene Destillation zu demonstrieren. Das Dunkle-Materie-Experiment XENONnT verwendet natürliches Xenon im Wert von ca. 2,5 MEuro pro Tonne. Das Doppelbetazerfalls-Experiment LEGEND-200 verwendet Argon als hochreine, aktive Abschirmung. Die nächste Version des Experiments, LEGEND-1000, sieht den Einsatz von UAr vor, dass zusätzlich bzgl. des Isotops Ar-42 reduziert werden muss. Die Rückgewinnung und Handhabung dieser Edelgase erfordert spezielle Anlagen. XENON1T/nT hat die ReSToX-Technologie zur Lagerung mehrerer Tonnen Xenon in flüssiger Form oder unter Druck entwickelt. DarkSide-20k wird ein ähnliches System verwenden. Diese riesigen ReSToX-Tanks sind weder für den Transport von Edelgas in eine Reinigungs- oder Destillationsanlage geeignet, noch im Falle eines ernsten Problems oder dem Ende eines Experiment fähig die Edelgase in Gasflaschen zu transferieren. Die Installation eines teuren Edelgas-Rückgewinnungssystems für jedes einzelne Experiment ist nicht kosteneffektiv, da der Füllvorgang nur zu bestimmten Zeiten innerhalb der Lebensdauer eines Experiments durchgeführt werden wird, z.B. bei der Inbetriebnahme oder Stilllegung oder im Falle eines Problems. Daher schlagen wir hier vor, ein mobiles und universell einsetzbares Edelgas-Rückgewinnungssystem am LNGS zu installieren, das aus einem Kompressionssystem für hochreines Gas mit einem einfachen Flaschenlager besteht. Das System wird durch ein Gaschromatographie-Massenspektrometer für die Gasanalyse ergänzt.
Das Projekt "Teilprojekt 1" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Münster, Fachbereich Physik, Institut für Kernphysik durchgeführt. Viele Experimente im italienischen Untergrundlabor LNGS verwenden Edelgase in großen Mengen in flüssiger Phase: Das Dunkle-Materie-Experiment DarkSide-50 verwendet sogenanntes Untergrund-Argon (UAr), das bzgl. des radioaktiven Isotops Ar-39 um etwa einen Faktor 1000 reduziert ist und aufgrund der aufwändigen Gewinnung extrem wertvoll ist. DarkSide-20k wird 50t der gleichen UAr verwenden und plant, die weitere Abreicherung von UAr bzgl. Ar-39 durch kryogene Destillation zu demonstrieren. Das Dunkle-Materie-Experiment XENONnT verwendet natürliches Xenon im Wert von ca. 2,5 MEuro pro Tonne. Das Doppelbetazerfalls-Experiment LEGEND-200 verwendet Argon als hochreine, aktive Abschirmung. Die nächste Version des Experiments, LEGEND-1000, sieht den Einsatz von UAr vor, dass zusätzlich bzgl. des Isotops Ar-42 reduziert werden muss. Die Rückgewinnung und Handhabung dieser Edelgase erfordert spezielle Anlagen. XENON1T/nT hat die ReSToX-Technologie zur Lagerung mehrerer Tonnen Xenon in flüssiger Form oder unter Druck entwickelt. DarkSide-20k wird ein ähnliches System verwenden. Diese riesigen ReSToX-Tanks sind weder für den Transport von Edelgas in eine Reinigungs- oder Destillationsanlage geeignet, noch im Falle eines ernsten Problems oder dem Ende eines Experiment fähig die Edelgase in Gasflaschen zu transferieren. Die Installation eines teuren Edelgas-Rückgewinnungssystems für jedes einzelne Experiment ist nicht kosteneffektiv, da der Füllvorgang nur zu bestimmten Zeiten innerhalb der Lebensdauer eines Experiments durchgeführt werden wird, z.B. bei der Inbetriebnahme oder Stilllegung oder im Falle eines Problems. Daher schlagen wir hier vor, ein mobiles und universell einsetzbares Edelgas-Rückgewinnungssystem am LNGS zu installieren, das aus einem Kompressionssystem für hochreines Gas mit einem einfachen Flaschenlager besteht. Das System wird durch ein Gaschromatographie-Massenspektrometer für die Gasanalyse ergänzt.
Das Projekt "Noble Gas Recovery System - Edelgas-Rückgewinnungssystem für LNGS" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Münster, Fachbereich Physik, Institut für Kernphysik durchgeführt. Viele Experimente im italienischen Untergrundlabor LNGS verwenden Edelgase in großen Mengen in flüssiger Phase: Das Dunkle-Materie-Experiment DarkSide-50 verwendet sogenanntes Untergrund-Argon (UAr), das bzgl. des radioaktiven Isotops Ar-39 um etwa einen Faktor 1000 reduziert ist und aufgrund der aufwändigen Gewinnung extrem wertvoll ist. DarkSide-20k wird 50t der gleichen UAr verwenden und plant, die weitere Abreicherung von UAr bzgl. Ar-39 durch kryogene Destillation zu demonstrieren. Das Dunkle-Materie-Experiment XENONnT verwendet natürliches Xenon im Wert von ca. 2,5 MEuro pro Tonne. Das Doppelbetazerfalls-Experiment LEGEND-200 verwendet Argon als hochreine, aktive Abschirmung. Die nächste Version des Experiments, LEGEND-1000, sieht den Einsatz von UAr vor, dass zusätzlich bzgl. des Isotops Ar-42 reduziert werden muss. Die Rückgewinnung und Handhabung dieser Edelgase erfordert spezielle Anlagen. XENON1T/nT hat die ReSToX-Technologie zur Lagerung mehrerer Tonnen Xenon in flüssiger Form oder unter Druck entwickelt. DarkSide-20k wird ein ähnliches System verwenden. Diese riesigen ReSToX-Tanks sind weder für den Transport von Edelgas in eine Reinigungs- oder Destillationsanlage geeignet, noch im Falle eines ernsten Problems oder dem Ende eines Experiment fähig die Edelgase in Gasflaschen zu transferieren. Die Installation eines teuren Edelgas-Rückgewinnungssystems für jedes einzelne Experiment ist nicht kosteneffektiv, da der Füllvorgang nur zu bestimmten Zeiten innerhalb der Lebensdauer eines Experiments durchgeführt werden wird, z.B. bei der Inbetriebnahme oder Stilllegung oder im Falle eines Problems. Daher schlagen wir hier vor, ein mobiles und universell einsetzbares Edelgas-Rückgewinnungssystem am LNGS zu installieren, das aus einem Kompressionssystem für hochreines Gas mit einem einfachen Flaschenlager besteht. Das System wird durch ein Gaschromatographie-Massenspektrometer für die Gasanalyse ergänzt.
Das Projekt "Totes Meer Süß-Salzwasser-Mischung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Freiburg, Institut für Geo- und Umweltnaturwissenschaften, Professur für Hydrologie durchgeführt. Im Rahmen einer Zusammenarbeit mit dem Geologischen Dienst von Israel und der Ben Gurion Universität in Beer Sheba wurden im Übergangsbereich von Frischwasser zu extrem salinen Wässern des Toten Meeres Untersuchungen mit natürlichen und künstlichen Tracern durchgeführt. Hierfür wurden im Bereich der natürlichen Tracer neue Techniken zur Analyse von Umweltisotopen in hypersalinen Wässern getestet. Stabile Isotope (18O, 2H) in Salzwässern wurden gemessen, um Mischungsprozesse und Lösungsprozesse unterscheiden zu können und die Herkunft von Mischwässern zu bestimmen. Gasuntersuchungen (Edelgase He, Ne, Ar, Kr, Xe und FCKW, SF6) wurden durchgeführt, um Methoden für die Datierung und die Bestimmung von Neubildungstemperaturen auch in salinen Wässern weiterzuentwickeln. Radioaktive Isotope (Radium-Isotope 228Ra, 226Ra, 224Ra, 223Ra) wurden untersucht, um eine Datierung des Mischungszeitpunktes aus der Veränderung des Sorptionsverhaltens abzuleiten. Durch Laborversuche wurde das Verhalten von künstlichen Tracern, u.a. deren Transportverhalten in salzigen Wässern untersucht.
Das Projekt "TP4: Anlagenkonzeption Rolle-zu-Rolle BPP/MEA" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von KIESELSTEIN International GmbH durchgeführt. Das Ziel von DuSwaP ist die Schaffung der Grundlagen für eine hochratenfähige Produktion von Brennstoffzellenstacks für mobile Anwendungen. Die Bündnispartner Xenon Automatisierungstechnik und SITEC Industrietechnologie arbeiten an der Automatisierung des Stapelprozesses von Bipolarplatte und Membran-Elektroden-Einheit (MEA) und der Konfektionierung der MEA. Dies führt zu einer Reduzierung von Prozessunsicherheiten und zur Kostensenkung. Eine Herausforderung ist die Handhabung von forminstabilen und biegeschlaffen Materialien wie der MEA, die mit klassischen Techniken nur unzureichend bewältigt werden kann. Hier sind innovative intelligente Systeme erforderlich. Die MEA gibt es in 3-Lagen (MEA3L), 5-Lagen (MEA5L) und 7-Lagen (MEA7L) Versionen, unterschieden durch die Schichtenaufbauten und Funktionen. Die CCM ist ein Teil der MEA3L und weist viskoelastische/ viskoplastische Eigenschaften auf, die im Fertigungsprozess eine besondere Rolle spielen, wie die Zeitabhängige Verformung. Die MEA5L enthält die Dichtung, die MEA7L zusätzlich die GDL für die gleichmäßige Verteilung des Gases. Im Rahmen des Teilvorhabens wir das Unternehmen Kieselstein eine solche innovative Lösung erarbeiten.
Das Projekt "TP5: Prozessentwicklung zur schnelltaktenden Handhabung von Bipolarplatten und Ministacks" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von XENON Automatisierungstechnik GmbH durchgeführt. Ein zentraler Prozessschritt bei der Herstellung von Brennstoffzellen ist das sog. Stacking, zu Deutsch Stapeln, bei dem alternierend Bipolarplatten (BPP) und eine Membran-Elektroden-Einheit (membrane electrode assembly, MEA) aufeinandergestapelt werden. Dieser Prozess bildet einen der anspruchsvollsten Teile der Prozesskette, da für eine vollautomatisierte Ausführung mit hohen Taktraten das zugehörige Produktionsequipment große Stückzahlen mit hoher Geschwindigkeit bei gleichbleibender Genauigkeit handhaben muss. Die Anforderungen beginnen bereits mit der Zuführung der einzelnen Elemente, bei der die BPP zuverlässig und verzögerungsfrei dem eigentlichen Stapelprozess zur Verfügung gestellt werden müssen. Das zugehörige Handhabungssystem muss in der Lage sein, jede einzelne BPP sicher zu greifen und mit hoher Geschwindigkeit präzise an ihrem Platz auf dem Stack zu positionieren. Gleiches gilt für die MEA, wobei erschwerend hinzukommt, dass es sich hierbei um ein biegeschlaffes Werkstück handelt. - Schwerpunkt der Arbeiten bildet der Stapelprozess der BPP, für welchen als Nachweis der Funktionalität der entwickelten Prozesse ein Maschinendemonstrator entstehen soll. Hierbei handelt sich um einen Maschine auf Laborlevel, welche sich auf Schlüsselprozesse beschränkt und noch nicht vollumfänglich den gängigen Industriestandards entspricht. - Da der Teilbereich der Bereitstellung und Zuführung von BPP eng mit dem Stapelprozess verbunden ist, wird XENON hierfür ein Konzept mit Taktzeitanalyse und Konstruktionsmodell ausarbeiten. - Für den nachgelagerten Prozess der Fixierung des Mini-Stacks wird XENON ein Konzept erarbeiten. - Zusätzlich wird XENON für die übergreifenden Themen der Schnittstellen zwischen Teilprozessen und der Prozessverkettung ebenfalls Konzepte erarbeiten.
Das Projekt "Xenon - Neue Wege in der Anaesthesie; Entwicklung einer Praesentationssoftware auf Internet- und CD-ROM-Basis zur Praesentation des Projektes Xenon" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Ulm, Universitätsklinikum für Anästhesiologie durchgeführt. Zielsetzung und Anlass des Vorhabens: Durch das von der Bundesstiftung Umwelt geförderte Projekt 'Xenon als Inhalationsanästhetikum' wurde weltweit großes Interesse an der Xenonanästhesie ausgelöst. Die Zielsetzungen 'Reduktion der Arbeitsplatz- und Umweltbelastung' treffen dabei auf große Zustimmung. In vielen Diskussionen ist aufgefallen, dass die Grundkenntnisse über die schädigenden Einflüsse der Narkosegase noch nicht verbreitet sind bzw. von den Abteilungsleitern verschiedener Kliniken relativiert werden. Die Entwicklung der Präsentation 'Xenon' soll interessierten Medizinern aber auch medizinischen Laien Informationen und Daten zugänglich machen, die als Information und Diskussionsgrundlage verwendet werden können. Da das Projekt auch schon zu konkreten industriellen Entwicklungen geführt hat, werden diese selbstverständlich in der Gesamtdarstellung angesprochen. Reine Marketingaspekte sind in diesem Projekt jedoch nicht enthalten. Stand des Wissens/der Technik: Wir beschäftigen seit 1989 mit der Rückgewinnung der Narkosegase Halothan, Enflurane und Isoflurane. In einer Pilotstudie haben wir ein Verfahren vorgestellt, mit dem bis zu 60Prozent der bei der Narkose verbrauchten FCKWs in hoher Reinheit zurückgewonnen werden konnten. Im Rahmen des von der Bundesstiftung Umwelt geförderten Projektes haben wir eine Pilotanlage entwickelt, um das teure Edelgas Xenon nach der Narkose zu reinigen und wiederzugewinnen. Momentan arbeiten wir an der Optimierung der Anlage sowie an der Weiterentwicklung der geschlossenen Anästhesie, um den Xenonverbrauch zu minimieren. Im Jahr 1997 haben wir in Zusammenarbeit mit den Projektpartnern die toxikologischen Untersuchungen, die im Rahmen der Zulassungsverfahren vorgeschrieben sind, abgeschlossen. Xenon befindet sich in Europa und Japan im Zulassungsverfahren. Die Zulassung in den USA ist in Planung. Fazit: Die Endgültige Version liegt bei Abschluss (6/99) vor, laufende Neuigkeiten werden durch regelmäßige Updates aktualisiert.. Alle bisher eingegangen Reaktionen sind extremst positiv. Auf der Diskussionsseite wurde von externen Besuchern bereits Kommentare hinterlassen, es handele sich um die schönste medizinische Site überhaupt.
Das Projekt "Teilprojekt 5.2: Modulare Laser- und Anlagentechnik zum inline-Laserscribing" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von SITEC Industrietechnologie GmbH durchgeführt. Ziel des Projektes ist die Entwicklung einer Technologie- und Anlagenkonzeption zum inline-Laserscribing für CdTe- und aSi Dünnschichtmodule mit integrierter inline Messtechnik zur bildgesteuerten Laserbearbeitung. Mit dem innovativen Technologie- und Anlagenkonzept zum inline-Laserscribing sollen bei hohen Bearbeitungsgeschwindigkeiten durch den Einsatz eines Hochgeschwindigkeitsscanner - Multilaser - Bildverarbeitungskonzeptes und einer Qualitätsprüfung nach jedem Fertigungsschritt bei gleicher Fertigungszeit die Ausschussrate der Module verringert werden. In Zusammenarbeit mit CSP und ITW erfolgt die Entwicklung der Technologie des Laserscribings von oben mit integrierter Messtechnik zum Steuern der Laserprozess und zur Bewertung der Werkstücke (Qualität der Beschichtungen und Lasersribes). In Abstimmung mit XENON und den Forschungspartnern aus dem Verbundprojekt 1 erfolgt die Gestaltung einheitlicher mechanischer, elektrischer und steuerungstechnischer Schnittstellen zur Kompatibilität der im Wachstumskern S-PAC entstehenden Anlagenlösungen, Steuerungs- (MES), Wartungs- und Instandhaltungskonzepte. Anhand eines Demonstrators wird die Technologie- und Anlagenentwicklung des Lasersribings mit integrierter Messtechnik erprobt und bewertet.
Das Projekt "Teilprojekt 2.1: Automatisierungsmodule zum Handhaben, Transportieren und Puffern von dünnen Wafern" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von XENON Automatisierungstechnik GmbH durchgeführt. Im Projekt sollen neuartige Konzepte für Elementarfunktionen des Handhabens von Solarwafern entwickelt werden. Dazu soll in Zusammenarbeit mit dem Projektpartner CSP die Belastbarkeit von Wafern untersucht werden. Darauf basierend sollen die Belastungsfälle durch unterschiedliche Kraft- und Momenteinträge bei Handhabungsfunktionen ermittelt und verglichen werden. Neue Ansätze für Greifer, Manipulatoren, Transportbänder, Ausricht- und Identifikationseinheiten sollen verfolgt werden. Dabei sollen folgende technische Parameter erreicht werden: Durchsatz von 3600W/h, Waferdicke von 100-140my m, Senkung der Bruchrate um 50 Prozent, Verkürzung von Ramp-Up-Zeiten, Verfügbarkeit von 97 Prozent, Standardisierte Schnitt-stellen. In Zusammenarbeit mit den Forschungspartnern soll der Stand der Technik weiter detailliert und darauf aufbauend Ansätze für Innovationen durch Versuche, Simulationen und theoretische Untersuchungen verglichen werden. Darauf aufbauend sollen maschinentechnische Konzepte entwickelt und in Form von Demonstratoren realisiert werden. Mit deren Hilfe sollen die Technologien erprobt, verbessert und ihre Industrietauglichkeit nachgewiesen werden.