Das Projekt "Teilvorhaben: Stromrichtertopologien und Untersuchung innovativer Bauelemente" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Hochschule Bonn-Rhein-Sieg, Fachbereich Elektrotechnik, Maschinenbau und Technikjournalismus (EMT) durchgeführt. Der Fokus der H-BRS liegt in ihrem Teilvorhaben auf der Identifizierung von Stromrichtertopologien für Elektrolyseure, der Charakterisierung von magnetischen Bauteilen und Halbleitermodulen sowie der Untersuchung von Elektrolyse-Zellen. Anhand einer intensiven Topologierecherche und anschließender Auswertung wird die H-BRS eine geeignete Stromrichtertopologie für den Anwendungsfall Elektrolyseur identifizieren, die im Verlauf des Projektes mit Projektpartnern entwickelt wird. Der Schwerpunkt bei der Entwicklung des Stromrichters liegt auf der Verwendung von innovativen SiC-Halbleitern. Für die Charakterisierung der magnetischen Bauteile, wird die H-BRS ein neuartiges Hochstrom-Kalorimeter entwickeln und aufbauen. Im Anschluss folgt eine Vermessung der induktiven Bauteile hinsichtlich Verluste im neuen Kalorimeter. Neuentwickelte Halbleitermodule für das Projekt werden durch die H-BRS in einem Halbleiter-Prüfstand hinsichtlich Schaltverhalten und Verluste charakterisiert. Ein weiteres Ziel der H-BRS ist die Vermessung und Untersuchung von Elektrolyse-Zellen für die Beschreibung von Alterungseffekten hinsichtlich hochfrequenten Stromanteilen. Hierfür wird die H-BRS eine Prüfstromquelle zur Bestromung von Elektrolyse-Zellen entwickeln und aufbauen.
Das Projekt "Teilprojekt 6" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Umwelttechnik und Anlagenbau GmbH Plauen durchgeführt. Arbeitsziele des Projektes sind (1) Konstruktion, Installation und Untersuchung von modular austausch- und erweiterbaren Tauchmodulen (2) weitergehende Materialentwicklung und -optimierung zur Minimierung von Kosten und Materialverbrauch für Membran-Elektrodeneinheiten, (3) Entwicklung von selektionsfördernden online-Steuerungsmechanismen zur Selektion elektroaktiver Mikroorganismen, (4) Entwicklung des 'Harvesters' mit integrierter Zellen-Zustandsanalyse und Zellensteuerung, (5) Integration einer bio-elektrochemischen Stickstoffelimination in die Biobrennstoffzelle (6) Durchführung von Langzeituntersuchungen (7) Ermittlung und Bewertung von Leistungs- und Auslegungsdaten zur CSB- und Stickstoffelimination (8) Ermittlung und Bewertung von Wirtschaftlichkeitsdaten. Diese Aufgaben werden im interdisziplinären Verbund aller Projektpartner gelöst. Ein weiteres Arbeitsziel mit gesellschaftlicher Relevanz ist die Untersuchung und Bewertung der Mikroschadstoffelimination. Im beantragten Vorhaben werden deshalb einige Messkampagnen zur Mikroschadstoffelimination während der Demonstrationsphase berücksichtigt.
Das Projekt "Teilprojekt 4" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von DVGW-Forschungsstelle am Engler-Bunte-Institut des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT), Lehrstuhl für Wasserchemie und Wassertechnologie durchgeführt. Arbeitsziele des Projektes sind (1) Konstruktion, Installation und Untersuchung von modular austausch- und erweiterbaren Tauchmodulen, (2) weitergehende Materialentwicklung und -optimierung zur Minimierung von Kosten und Materialverbrauch für Membran-Elektrodeneinheiten, (3) Entwicklung von selektionsfördernden online-Steuerungsmechanismen zur Selektion elektroaktiver Mikroorganismen, (4) Entwicklung des 'Harvesters' mit integrierter Zellen-Zustandsanalyse und Zellensteuerung, (5) Integration einer bio-elektrochemischen Stickstoffelimination in die Biobrennstoffzelle, (6) Durchführung von Langzeituntersuchungen, (7) Ermittlung und Bewertung von Leistungs- und Auslegungsdaten zur CSB- und Stickstoffelimination, (8) Ermittlung und Bewertung von Wirtschaftlichkeitsdaten. Diese Aufgaben werden im interdisziplinären Verbund aller Projektpartner gelöst. Ein weiteres Arbeitsziel mit gesellschaftlicher Relevanz ist die Untersuchung und Bewertung der Mikroschadstoffelimination. Im beantragten Vorhaben werden deshalb einige Messkampagnen zur Mikroschadstoffelimination während der Demonstrationsphase berücksichtigt.
Das Projekt "Teilprojekt 3" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Common-Link AG durchgeführt. Arbeitsziele des Projektes sind (1) Konstruktion, Installation und Untersuchung von modular austausch- und erweiterbaren Tauchmodulen (2) weitergehende Materialentwicklung und -optimierung zur Minimierung von Kosten und Materialverbrauch für Membran-Elektrodeneinheiten, (3) Entwicklung von selektionsfördernden online-Steuerungsmechanismen zur Selektion elektroaktiver Mikroorganismen, (4) Entwicklung des 'Harvesters' mit integrierter Zellen-Zustandsanalyse und Zellensteuerung, (5) Integration einer bio-elektrochemischen Stickstoffelimination in die Biobrennstoffzelle (6) Durchführung von Langzeituntersuchungen (7) Ermittlung und Bewertung von Leistungs- und Auslegungsdaten zur CSB- und Stickstoffelimination (8) Ermittlung und Bewertung von Wirtschaftlichkeitsdaten. Diese Aufgaben werden im interdisziplinären Verbund aller Projektpartner gelöst. Ein weiteres Arbeitsziel mit gesellschaftlicher Relevanz ist die Untersuchung und Bewertung der Mikroschadstoffelimination. Im beantragten Vorhaben werden deshalb einige Messkampagnen zur Mikroschadstoffelimination während der Demonstrationsphase berücksichtigt.
Das Projekt "Teilprojekt 1" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Clausthal - CUTEC Clausthaler Umwelttechnik Forschungszentrum durchgeführt. Arbeitsziele des Projektes sind (1) Konstruktion, Installation und Untersuchung von modular austausch- und erweiterbaren Tauchmodulen (2) weitergehende Materialentwicklung und -optimierung zur Minimierung von Kosten und Materialverbrauch für Membran-Elektrodeneinheiten, (3) Entwicklung von selektionsfördernden online-Steuerungsmechanismen zur Selektion elektroaktiver Mikroorganismen, (4) Entwicklung des 'Harvesters' mit integrierter Zellen-Zustandsanalyse und Zellensteuerung, (5) Integration einer bio-elektrochemischen Stickstoffelimination in die Biobrennstoffzelle (6) Durchführung von Langzeituntersuchungen (7) Ermittlung und Bewertung von Leistungs- und Auslegungsdaten zur CSB- und Stickstoffelimination (8) Ermittlung und Bewertung von Wirtschaftlichkeitsdaten. Diese Aufgaben werden im interdisziplinären Verbund aller Projektpartner gelöst. Ein weiteres Arbeitsziel mit gesellschaftlicher Relevanz ist die Untersuchung und Bewertung der Mikroschadstoffelimination. Im beantragten Vorhaben werden deshalb einige Messkampagnen zur Mikroschadstoffelimination während der Demonstrationsphase berücksichtigt.
Das Projekt "Teilprojekt 2" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Carolo-Wilhelmina zu Braunschweig, Institut für Ökologische und Nachhaltige Chemie durchgeführt. Arbeitsziele des Projektes sind (1) Konstruktion, Installation und Untersuchung von modular austausch- und erweiterbaren Tauchmodulen (2) weitergehende Materialentwicklung und -optimierung zur Minimierung von Kosten und Materialverbrauch für Membran-Elektrodeneinheiten, (3) Entwicklung von selektionsfördernden online-Steuerungsmechanismen zur Selektion elektroaktiver Mikroorganismen, (4) Entwicklung des 'Harvesters' mit integrierter Zellen-Zustandsanalyse und Zellensteuerung, (5) Integration einer bio-elektrochemischen Stickstoffelimination in die Biobrennstoffzelle (6) Durchführung von Langzeituntersuchungen (7) Ermittlung und Bewertung von Leistungs- und Auslegungsdaten zur CSB- und Stickstoffelimination (8) Ermittlung und Bewertung von Wirtschaftlichkeitsdaten. Diese Aufgaben werden im interdisziplinären Verbund aller Projektpartner gelöst. Ein weiteres Arbeitsziel mit gesellschaftlicher Relevanz ist die Untersuchung und Bewertung der Mikroschadstoffelimination. Im beantragten Vorhaben werden deshalb einige Messkampagnen zur Mikroschadstoffelimination während der Demonstrationsphase berücksichtigt.
Das Projekt "Teilprojekt 5" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Eisenhuth GmbH & Co. KG durchgeführt. Arbeitsziele des Projektes sind (1) Konstruktion, Installation und Untersuchung von modular austausch- und erweiterbaren Tauchmodulen (2) weitergehende Materialentwicklung und -optimierung zur Minimierung von Kosten und Materialverbrauch für Membran-Elektrodeneinheiten, (3) Entwicklung von selektionsfördernden online-Steuerungsmechanismen zur Selektion elektroaktiver Mikroorganismen, (4) Entwicklung des 'Harvesters' mit integrierter Zellen-Zustandsanalyse und Zellensteuerung, (5) Integration einer bio-elektrochemischen Stickstoffelimination in die Biobrennstoffzelle (6) Durchführung von Langzeituntersuchungen (7) Ermittlung und Bewertung von Leistungs- und Auslegungsdaten zur CSB- und Stickstoffelimination (8) Ermittlung und Bewertung von Wirtschaftlichkeitsdaten. Diese Aufgaben werden im interdisziplinären Verbund aller Projektpartner gelöst. Ein weiteres Arbeitsziel mit gesellschaftlicher Relevanz ist die Untersuchung und Bewertung der Mikroschadstoffelimination. Im beantragten Vorhaben werden deshalb einige Messkampagnen zur Mikroschadstoffelimination während der Demonstrationsphase berücksichtigt.
Das Projekt "Teilprojekt 7" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Eurawasser Betriebsführungsgesellschaft mbH durchgeführt. Arbeitsziele des Projektes sind (1) Konstruktion, Installation und Untersuchung von modular austausch- und erweiterbaren Tauchmodulen (2) weitergehende Materialentwicklung und -optimierung zur Minimierung von Kosten und Materialverbrauch für Membran-Elektrodeneinheiten, (3) Entwicklung von selektionsfördernden online-Steuerungsmechanismen zur Selektion elektroaktiver Mikroorganismen, (4) Entwicklung des 'Harvesters' mit integrierter Zellen-Zustandsanalyse und Zellensteuerung, (5) Integration einer bio-elektrochemischen Stickstoffelimination in die Biobrennstoffzelle (6) Durchführung von Langzeituntersuchungen (7) Ermittlung und Bewertung von Leistungs- und Auslegungsdaten zur CSB- und Stickstoffelimination (8) Ermittlung und Bewertung von Wirtschaftlichkeitsdaten. Diese Aufgaben werden im interdisziplinären Verbund aller Projektpartner gelöst. Ein weiteres Arbeitsziel mit gesellschaftlicher Relevanz ist die Untersuchung und Bewertung der Mikroschadstoffelimination. Im beantragten Vorhaben werden deshalb einige Messkampagnen zur Mikroschadstoffelimination während der Demonstrationsphase berücksichtigt.
Das Projekt "HV-Batterie Recycling- und Resynthese-Prozesse für nachhaltige und funktionserhaltene Materialkreisläufe" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Viscom AG durchgeführt. Das Projekt hat das übergeordnete Ziel, innovative, nachhaltige und energie-effiziente Prozesse entlang der Wertschöpfungskette von Hochvoltbatterien aus Elektrofahrzeugen zu entwickeln und tiefergehend zu verstehen, um in naher Zukunft die geschlossene Kreislaufführung von Batteriematerialien zu ermöglichen. Insbesondere sollen die Prozesse zur sortenreinen Demontage, zum ökologisch effizienten Recycling von EoL Batterien sowie zur Herstellung neuer Batteriematerialien aus den zurückgewonnen Sekundärrohstoffen untersucht und deren Skalierbarkeit sowie Wirtschaftlichkeit aufgezeigt werden. Aufbauend auf Vorgängerprojekte bei den teilnehmenden Partnern sollen Neu- und Weiterentwicklungen dargestellt werden, wie und mit welchem finanziellen sowie technischen Aufwand die Anforderungen der neuen EU-Gesetzgebung hinsichtlich des stofflichen Recyclings von Li-Ionen Batterien bis 2030 erreicht und sogar übertroffen werden können. Durch ein interdisziplinär aufgestelltes und hochqualifiziertes Konsortium sollen auf zahlreichen Kerngebieten der Partner innovative Prozesse einer verketteten End-to-End Wertschöpfungskette entwickelt, untersucht und, mit Ausnahme der Elektrolytaufbereitung, aus dem Labor in eine prototypische Umsetzung auf mind. TRL6 geführt werden. Ergänzend wird geprüft, ob die hergestellten Sekundärmaterialien auch für einen erneuten Einsatz in der Batteriezelle im Sinne der mehrfachen Kreislaufführung geeignet sind. Zudem wird, dem Recyclingprozess vorgeschaltet, eine Batterieanalyse durchgeführt, die vorab die eingehenden Batterien hinsichtlich einer möglichen Weiternutzung im 2nd Life vorsortiert. Ein Teil dieser Batterieanalyse ist die röntgentechnische Untersuchung der Zellen. Hier sollen Kriterien und Maßstäbe erarbeiten werden, die sicherheitsrelevante Fragestellungen der Batteriezelle bearbeitet. Der 'Blick in die Zelle' ermöglicht schnelle Entscheidungen, vor allem unter Zuhilfenahme neuester Technologien wie zum Beispiel künstliche Intelligenz.
Das Projekt "FB2-Prod - Produktionstechnik zur Herstellung von Festkörperbatterien" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität München, Institut für Werkzeugmaschinen und Betriebswissenschaften durchgeführt. Zentrales Ziel des Vorhabens ist die Entwicklung und Erforschung einer skalierbaren qualitätsgesicherten Produktion leistungsfähiger Festkörperbatterien (SSB) auf Basis der in den Zellplattformen untersuchten Festelektrolyte (SE). Hierzu bildet das Konsortium die gesamte Produktionskette im kleinen Pilotmaßstab ab, ausgehend von der Prozessierung von Kompositkathoden und Separatoren der verschiedenen Materialklassen mittels verschiedener skalierbarer Ansätze, über Assemblierung, Zellbau und Konditionierung sowie elektrochemischer Charakterisierung hin zu einer sowohl ökonomischen als auch ökologischen Bewertung des vollständigen Produktionsprozesses. Die einzelnen Prozessschritte werden untersucht anhand von Entwicklungszellen, die sowohl industrierelevante Systeme abbilden als auch die exemplarische Untersuchung der genannten Fragestellungen ermöglichen sollen. In Abgrenzung zu den Zellplattformen liegt der Fokus hierbei nicht auf der Realisierung von Zellen, die hinsichtlich Kapazität, C-Rate oder Zyklenstabilität weltweite Spitzenwerte erreichen sollen, sondern auf der industrienahen Untersuchung und Bewertung skalierbarer Produktionsprozesse mit Qualitätssicherung sowie der Ableitung konkreter Handlungsempfehlungen zur großskaligen Produktion von SSB.
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