Das Projekt "Teilprojekte A2, A5" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von RWTH Aachen University, Institut für Oberflächentechnik durchgeführt. Der Sonderforschungsbereich 442 hat sich zum Ziel gesetzt, Tribosysteme auf hohem technischen Niveau, die gleichzietig den stetig wachsenden Anforderungen gerade hinsichtlich ökologischer Aspekte gerecht werden, neu zu gestalten. Entwicklungsgegenstand sind Tribosysteme im Maschinenbau, wie sie z.B. in einer Werkzeugmaschine zum Einsatz kommen. Beschreibung: Das innovative Forschungskonzept des Sonderforschungsbereiches 442 beinhaltet eine Neuentwicklung der Tribosysteme in einem ganzheitlichen Ansatz. Dieser bedingt eine verzahnte Entwicklung von Zwischenstoffen auf der einen Seite sowie Werkstoffverbunden auf der anderen Seite. Den Forschungsarbeiten zugrunde liegt der Leitgedanke, bestimmte bisher vom Zwischenstoff erfüllte Funktionen auf die Tribopartner zu übertragen. Dadurch wird es ermöglicht, auf Mineralöle und deren Additive zu verzichten und neu entwickelte, umweltfreundliche Grundflüssigkeiten zu verwenden. Die bislang vom Schmierstoff und dessen Additiven übernommenen Funktionen wie Vermeidung von Verschleiß und Verminderung von Reibung werden im Rahmen der Beschichtungsentwicklung auf die Werkstoffverbundsysteme übertragen. Bei der Entwicklung dieser Schichtsysteme und deren Charakterisierung (TP A2 und A5) nimmt das Institut für Oberflächentechnik eine zentrale Rolle innerhalb des SFB 442 ein. Schicht- und Prozessentwicklung für Bauteile und Werkzeuge benötigt grundsätzlich unterschiedliche Vorgehensweisen, die auf die unterschiedlichen Hauptanforderungen angepasst werden müssen. Daher werden sie getrennt voneinander parallel bearbeitet. Die Bauteilbeschichtung ist im wesentlichen dadurch geprägt, dass bei niedrigen Temperaturen (kleiner 160Grad CC) haftfeste und reibmindernde Schichten erzeugt werden müssen. Die Umsetzung der im TP A5 entwickelten Schichtkonzepte erfolgt für: ZrCg in der MSIP-Beschichtungsanlage PVT 550 und (Cr,Al)N in der MSIP-Beschichtungsanlage CC800/9. Die gestiegenen Anforderungen an die PVD-Schichten durch die Auswahl der Werkstückwerkstoffe (Inconel 718, X5CrNi18-10 und Aluminium) und neuer Zerspanungs- und Umformungsprozesse können nur mit komplexeren Schichtstrukturen erfüllt werden. Die Umsetzungen der im TP A5 entwickelten Schichtkonzepte für die Werkzeugbeschichtung erfolgt für: Nanocomposites aus TiAlN in der MSIP-Beschichtungsanlage CC800/9, Multilayer TiAlN + g-Al2O3 in der MSIP-Beschichtungsanlage CC800/9 und Nanolaminate-TiHfCrN in der AIP-Beschichtungsanlage PVD 20.
Das Projekt "Recycling organischer Reststoffe aus der Landwirtschaft und dem städtischen Bereich in China - Teilprojekt: Kompostierung von Abfällen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Johann Heinrich von Thünen-Institut, Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei, Institut für Agrartechnologie und Biosystemtechnik, Abteilung Agrartechnologie durchgeführt. Ziel des Vorhabens ist die Optimierung und Bewertung von Kompostierungsverfahren zur Herstellung organischer Dünger aus anaerob vorbehandelten Schweinemist mit Zuschlag von Strukturstoffen. Dabei sollen die Stickstoffverluste durch emittierendes Ammoniakgas so weit wie möglich reduziert werden. Es werden Versuche durchgeführt in belüfteten Rottebehältern und in Freilandmieten. Die Verringerung der Stickstoffeverluste erfolgt über Beeinflussung des C/N-Verhältnisses, der Belüftungsrate, des Umsetzintervalls und durch Zugabe von Additiven wie Torf, Ca(PO4)2 und Mg-Fällsalzen. Auf der Grundlagen von Ergebnissen aus den Rottebehältern (bis zu 100 Liter Volumen) werden Mietenversuche im praxisähnlichen Maßstab durchgeführt. An der Planung und Optimierung einer Kompostierungsanlage mit einem Mietenumsetzgerät wird die Firma Backhus Komposttechnologie, Edewecht beteiligt. Die Forschungsarbeiten sind Teil eines Modellvorhabens zur umweltgerechten und nachhaltigen Schweineproduktion. Die Ergebnisse sind weltweit von Interesse für intensive Tierhaltungsbetriebe und eröffnen neue Absatzmärkte auch für deutsche Anlagenhersteller und Maschinenbauer.
Das Projekt "Entwicklung thermoplastischer Elastomerlegierungen auf Basis von Altreifenrecyclaten" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Chemnitz, Institut für Fördertechnik und Kunststoffe, Professur Kunststoffe durchgeführt. Die wissenschaftlich-technischen Arbeiten zur Herstellung, Verarbeitung und Prüfung von Elastomeren leisten einen wichtigen Beitrag zur werkstofflichen Verwertung von Alt- und Abfallgummi. Die Elastomerlegierung ist eine im Schmelzemischprozess dynamisch stabilisierte Mischung aus vorzugsweise LKW-Reifengummimehl und einem Thermoplast - hier ein Polypropylen-Random-Copolymerisat und weiteren speziellen Additiven. Der Anspruch betreffs Zuordnung der Elastomerlegierungen zur Werkstoffgruppe der TPE begründet sich auf den an spritzgegossenen Prüfkörpern bzw. Formteilen nachweisbaren speziellen dynamischen und auch mechanisch-physikalischen Kennwerten, insbesondere auf dem unter 50 Prozent liegenden Zugverformungsrest. Die Elastomerlegierungen sind medienbeständig und eignen sich hervorragend für die Herstellung von insbesondere in der Kälte auf Schlag und Stoß beanspruchte technische Formteile. Sie sind mit in der Gummi- und Kunststoffindustrie vorhandenen und typischen Maschinen z. B. Innenmischer und Spritzgießmaschinen kostengünstig herstell- und verarbeitbar, wobei ein signifikanter Eigenschaftsverlust mehrfacher Verarbeitung (Recycling) nicht feststellbar war. Die Projektarbeiten zur Rezepturentwicklung und der Optimierung des Herstellungs- und Verarbeitungsverfahrens der Elastomelegierungen wurden sowohl im Labormaßstab als auch bei der großtechnischen Erprobung und Umsetzung im Rahmen der Zusammenarbeit der Verbundprojektpartner durchgeführt. Die exklusive Lizenz des patentierten Verfahrens und der Rezeptur besitzt die Firma FARU GmbH Dresden.
Das Projekt "Arbeitsbedingte Gesundheitsstörungen durch organische Stäube" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Bochum, Berufsgenossenschaftliches Forschungsinstitut für Arbeitsmedizin durchgeführt. Anlass/Ziel: Insbesondere an Arbeitsplätzen, an denen gemäß Paragraph 2 der BioStoffV nicht gezielte Arbeiten mit biologischen Arbeitsstoffen durchgeführt werden, können eine Vielzahl von biologischen Agenzien bzw. Bioaerosolen mit potenziell adversen Wirkungen vorkommen. Zu den Arbeitsplätzen, an denen diese organischen Stäube vorkommen, gehören u.a. Arbeitsplätze in der Naturfaserprozessierung (pflanzlichen und tierischen Ursprungs), Getreidelager, Landwirtschaft sowie bei der Müllverwertung, Kompostierung und Abwasserklärung. Die Hauptschwierigkeit in der Zuordnung organischer Stäube hinsichtlich ihrer Wirkung bzw. der Zuordnung der durch sie verursachten Krankheiten der Atemwege und der Lunge zu einer Berufskrankheiten-Nr. (4201, 4202, bzw. 4301, 4302) liegt darin begründet, dass die schädigende Ursache, sei es durch eine Einzelsubstanz oder in Form eines Stoffgemisches mit additiven bzw. synergistischen Effekten, nicht immer eindeutig feststellbar bzw. messbar ist. Ziel des Projektes ist es daher, durch ein branchenübergreifendes Vorgehen zu einer definierten Einordnung von Gesundheitsstörungen durch organische Stäube beizutragen, um letztlich eine exaktere Zuordnung zu den einzelnen BKen zu ermöglichen. Dieses beinhaltet u. a. auch eine Aktualisierung des Merkblatts BK-Nr. 4202 (Erkrankungen der tieferen Atemwege und der Lungen durch Rohbaumwoll-, Rohflachs- oder Rohhanfstaub (Byssinose)) insbesondere. bzgl. der Wirkung von Endotoxinen und Atemwegsleiden durch Bioaerosolgemische. Methodik: Literaturrecherche zu schädlichen Einflüssen von organischen Stäuben und Auswertung der Daten aus Arbeitsplatzanalysen, insbesondere im Hinblick auf arbeitsplatzbezogene Bioaerosole, wie Endotoxine, Schimmelpilze und Bakterien. Bestandsaufnahme in ausgewählten Betrieben inklusive Staubuntersuchungen, Einsatz am BGFA-etablierter Methoden wie beta-Glucan Sandwich-ELISA, Abschätzung des inflammatorischen Potenzials von Stäuben mit Hilfe des IPT-Testes. Aufbau eines Quantifizierungs-Assays zur Bestimmung von Vorratsmilbenallergenen. Literaturrecherche zu den schädlichen Einflüssen von organischen Stäuben auch vor dem Hintergrund einer möglichen Anpassung des ärztliches Merkblatt 4202.
Das Projekt "Additive Informationssysteme beim Kunststoffrecycling" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Hochschule Zittau,Görlitz (FH), Fachbereich Mathematik,Naturwissenschaften, Labor für Mechanische Verfahrenstechnik, Sanierungs- und Recyclingtechnik durchgeführt. Die kunststoffverwertende Industrie fordert typenreine Recyclate als rohstoffäquivalentes Ersatzmaterial. Mit den bisher erzeugbaren sortenreinen Recyclaten ist diese Forderung nicht erfüllbar. Nur durch eine effizientes Produktrecycling unter Anwendung moderner und innovativer, additiver Informationssysteme ist diese Zielstellung erfüllbar und das übliche 'Downcycling' zu vermeiden. Unter Bezug auf ein beispielhaftes automatisches Sortieren beim DSD sind geeignete Modellprodukte zu beschaffen, vorzubereiten, mit additiven Informationsträgern für Versuchszwecke definiert zu versehen und letztere zu initialisieren. Bei den Detektionsversuchen sollen verschiedene Parameter und Einflussfaktoren variiert, der Nachweis zur Nutzung derartiger Informationssysteme beim typenreinen Produktrecycling erbracht und so schrittweise auf praxisnahe Stoffsysteme im halbtechnischen Versuch erweitert werden. Die Veröffentlichung der Ergebnisse soll über die Medien des Interessenverbandes Kunststoff e und des Landesverbandes der Recyclingwirtschaft in Sachsen erfolgen. Darüber hinaus sind Ergebnisverwertungen in Form weiterer Drittmittelforschungsprojekte über die Praxispartner zu avisieren.
Das Projekt "Herstellung schwer entzündbarer Kohlenstoffadsorbentien durch Additivierung mittels brandhemmender oder deaktivierender Substanzen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Bergakademie Freiberg, Institut für Energieverfahrenstechnik und Chemieingenieurwesen durchgeführt. Der Einsatz von Braunkohlen- und Biomasse-Aktivkoksen zur Reinigung von Abgasen aus metallurgischen/sekundärmetallurgischen Prozessen ist aus sicherheitstechnischen Gründen derzeit noch begrenzt. Im Rahmen des AiF-Vorhabens wurde eine Technologie zur Inertisierung von Braunkohlenkoksstaub mit entzündungshemmenden Substanzen entwickelt, mit der es möglich wird, Braunkohlenkoksstaub bei Erhaltung seiner Adsorptionskapazität gefahrlos in der erforderlichen Menge zur Reinigung metallurgischer/sekundärmetallurgischer Prozessabgase einzusetzen. Die Eignung der inertisierten Aktivkokse konnte unter realen Abgasbedingungen einer metallurgischen Recyclinganlage nachgewiesen werden. Konzepte für eine technische Inertisierungsanlage wurden erarbeitet. Die inertisierten Aktivkokse ermöglichen die breitere Anwendung preiswerter Flugstromadsorptionsanlagen. Auf diese Weise können problematische Reststoffe (z.B. Elektronikschrott, Solarzellen) in thermischen Prozessen bei Einhaltung der Emissionsgrenzwerte (Dioxine/Hg) kostengünstig entsorgt werden. Sorbentien nach dem neu entwickelten Verfahren eignen sich bei Verwendung entsprechender Additive für die Inertisierung darüber hinaus zur Verbesserung der Quecksilberabscheidung aus Abgasen mit erhöhter Temperatur. Durch Flüssigimprägnierung der Koksstäube mit der entzündungshemmenden Substanz ist es außerdem möglich, die Porenstruktur des Aktivkokses und seine Selektivität bei der Adsorption günstig zu beeinflussen.
Das Projekt "Beeinflussung des Betriebsverhaltens von Oberflächenfiltern zur Gasreinigung mittels Post-Coating durch periodische Dosierung von Additiven" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Wuppertal, Institut für Partikeltechnologie durchgeführt. Die Partikelabscheidung aus Gasen mit Oberflächenfiltern ist sowohl bei der Emissionsmiderung als auch der Wertstoffgewinnung ein bewährtes Standardverfahren. Voraussetzung für einen dauerhaft zuverlässigen Betrieb ist die sichere Regenerierung der Filtermedien. Hierzu muss die an der Oberfläche der Medien sich periodisch ausbildende Filterschicht immer wieder in ausreichendem Maße abgeworfen werden. Positiv für die Regenerierung sind zum einen geringe Haftkräfte zwischen Filterschicht und Filtermedium und zum anderen ausreichend hohe Haftkräfte innerhalb der Filterschicht. So werden bei der üblichen Druckstoßregenerierung eine gleichmäßige Ablösung der Filterschicht (ohne Riss- und Plackenbildung) von dem Filtermedium und ein Abtransport derselben (ohne Wiederanlagerung) in den Staubbunker erreicht. Im Rahmen des Forschungsvorhabens soll experimentell und theoretisch untersucht werden, ob durch ein innovatives Post-Coating die Filterschicht in sich stabilisiert und so die Regenerierung von Oberflächenfiltern positiv beeinflusst werden kann. Periodisches Post-Coating könnte - im Vergleich zum bekannten Pre-Coating - im günstigeren On-line-Betrieb bei geringeren Einschränkungen bezüglich der Wahl des Post-Coat-Materials erfolgen. Es ist experimentell - unterstützt durch Simulationsrechnungen - zu erforschen, welche Eigenschaften eine auf die Filterschicht nachträglich aufgebrachte Deckschicht (Post-Coat) haben muss, damit der Einfluss auf die Regenerierung nachhaltig positiv ist, ohne andere Betriebsparameter wie die Partikelemission nachhaltig zu verändern.
Das Projekt "Schätzung genetischer Komponenten von Heterosis mit Hilfe neuer Versuchsdesigns und integrierter Datenanalysen unter besonderer Berücksichtigung von Epistasie" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Hohenheim, Institut für Pflanzenzüchtung, Saatgutforschung und Populationsgenetik durchgeführt. Unser Ziel ist es, neue Versuchsdesigns zur Zerlegung heterotischer QTL-Effekte in ihre Komponenten zu entwickeln und mit Hilfe integrierter Datenanalysen einen vertieften Einblick in die genetischen und funktionellen Mechanismen der Heterosis zu gewinnen. In der laufenden Förderperiode dieses Projektes wurden die theoretischen Grundlagen entwickelt, die es erlauben, die Beiträge verschiedener genetischer Effekte zur Elternmittel-Heterosis (mid-parent heterosis) zu bestimmen. Die Bedeutung epistatischer Interaktionen von heterotischen QTL mit dem genetischem Hintergrund konnte nachgewiesen werden. Bislang war es nicht möglich gewesen, die genetischen Effekte eines heterotischen QTL in ihre beiden Komponenten, den Dominanz-Haupteffekt und die genomweiten additiv x additiv Epistasie-Interaktionen, zu zerlegen. Wir werden unsere neue, quantitativ-genetische Theorie sowie Computersimulationen dazu nützen, Strategien für eine unverzerrte Schätzung heterotischer QTL-Effekte zu entwickeln.
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| Förderprogramm | 8 |
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