Simulation von Absorbern zur nassen Rauchgaswaesche sowie zur Entfernung saurer Gase. Vergleich unterschiedlicher Modellierungsebenen.
Preisträger: Schubert & Langenbeck Solarthermische Konzentatoren, Blankenburg/Harz Würdigung für: Solarthermische Konzentratoren TOBECK 800 und 1800 Die neuartigen solarthermischen Kollektortypen TOBECK 800 und 1800 ermöglichen die Nutzung direkter und diffuser Sonnenstrahlung in einem System und vereinen die Vorteile konzentrierender und nicht konzentrierender Technologien. Durch einen vertikalen, parabelförmig gebogenen Reflektor wird Sonnenlicht in Form einer Brennlinie permanent auf im unteren Bereich horizontal angeordnete Absorber in Vakuumröhren konzentriert. Bei geringerem Materialeinsatz können schneller höhere Temperaturen bis auf Prozesswärmeniveau erzeugt werden. Finalist: RG Elektrotechnologie GmbH, Quedlinburg Würdigung für: Mini-Reinraum für die Elektronikfertigung Mit der entwickelten Antistatic Dedusting Conveyor (ADC) - Technologie erreichen Elektronikhersteller eine ressourcenschonende Reinigung von Leiterplatten direkt in der Zuführung zum Lotpastendruck. Das System schafft einen lokal begrenzten, staubfreien und elektrostatisch neutralisierten Mini-Reinraum. Der Reinigungsprozess findet berührungslos in einer abgeschirmten Atmosphäre statt. Im Ergebnis entstehen Leiterplatten in Reinraumqualität ohne den Einsatz intensiver Reinraumtechnik. Ausschüsse und Produktionsstopps durch Verunreinigungen werden verhindert. Finalist: TESVOLT GmbH, Lutherstadt Wittenberg Würdigung für: Li-Produktserie für Gewerbe und Industrie Die TESVOLT GmbH hat ein aktiv bidirektionales Batteriemanagementsystem mit passgenauem Lithium-Speicher entwickelt. Dieses überwacht Temperatur, Spannung und Ladezustand jeder einzelnen Zelle und steuert sie im Zellverbund. Das bidirektionale Zellbalancing erzielt einen Wirkungsgrad von über 92 % und verhindert eine unnötige Erwärmung des Speichers, wodurch eine Kühlung überflüssig wird. Es erhöht zudem die Lebensdauer der Zellen. Die Speicher sind Off-Grid-fähig und produzieren bei Netzausfällen weiterhin Strom für den Eigenverbrauch. Preisträger: GNS - Gesellschaft für Nachhaltige Stoffnutzung mbH, Halle (Saale) Würdigung für: FaserPlus-Verfahren zur Gewinnung von Holzwerkstoffen Mit der entwickelten FaserPlus-Technologie können unseparierte, faserreiche Gärreste aus Biogasanlagen einem „sanften“ Strippingprozess unterzogen werden, ohne Chemikalieneinsatz und bei geringem Energieverbrauch. Durch die Befreiung von flüchtigem Ammonium-Stickstoff wird der Einsatz der lignocellulosehaltigen Biogasfasern in Plattenwerkstoffen der Holzwerkstoffindustrie ermöglicht. Außerdem kann durch die gleichzeitige Entstickung der flüssigen und festen Gärreste mehr mineralischer Dünger gewonnen werden. Finalist: TESVOLT GmbH, Lutherstadt Wittenberg Würdigung für: Autarke Solarstromversorgung für Bauern in Ruanda Um die Bewässerung des 1.200 Hektar großen, von den Unternehmen TESVOLT GmbH und IdeemaSun energy GmbH betreuten Landwirtschaftsprojektes in Ruanda zu gewährleisten, sind 44 Pumpen mit einer Gesamtleistung von 3,0 MW verbaut. Bisher wurden diese von Dieselgeneratoren versorgt. Die erforderlichen 6,6 GWh jährlich können mit dem aufgebauten Off-Grid-System aus PV-Anlage und TESVOLT-Stromspeicher nun aus regenerativen Energiequellen autark gedeckt werden. Finalist: MOL Katalysatortechnik GmbH, Merseburg Würdigung für: Energetische Nutzung von Kühlwasserabflut Durch den Einbau von MOLLIK-Einheiten der Firma MOL Katalysatortechnik GmbH wird das Kühlwasser des Kraftwerks Rostock ohne Einsatz von Bioziden oder energiereicher Strahlung soweit gereinigt, dass es im nahegelegenen Düngemittelwerk weiter zum Einsatz kommen kann. Die energetische Restwärmenutzung der Kühlwasserabflut in der Ammoniak-Verdunstung führt dort zur Einsparung von 1.700 t Heizöl jährlich. Gleichzeitig wird die Einleittemperatur in die Ostsee deutlich verringert. Preisträger: Agrarfrost GmbH & Co. KG, Oschersleben Würdigung für: Wärmerückgewinnung und Abwärmenutzung durch Kombination zweier Prozesslinien Durch Kombination zweier verschiedener Prozesslinien ist am Standort Oschersleben ein komplexes System von Wärmerückgewinnung und Abwärmenutzung entstanden. Hierfür wird die Abwärme der Brüden aus der Produktion von Kartoffelchips über einen Kondensator zurückgewonnen und bedarfsgerecht weiter verwendet. Schwerpunkt ist die Nutzung als Adsorptionskälte im Frostprozess der Pommes Frites. Insgesamt konnte eine jährliche Einsparung an Primärenergie von 47.295 Megawattstunden erreicht werden. Finalist: WIPAG Nord GmbH & Co. KG, Gardelegen Würdigung für: Recycling von Altstoßfängern Die eigens für das Recycling von Altstoßfängern entwickelten Trenn-, Entlackungsund Aufbereitungsprozesse ermöglichen die Herstellung deutlich hochwertigerer Regranulate. Anbaukomponenten wie Scheinwerfer, Kennzeichen, etc. müssen vor der Zuführung in die vollautomatisierte Anlage nicht entfernt werden. Das so hergestellte Material kommt europaweit in der Automobilindustrie bei der Produktion neuer Stoßfänger und anderer Exterieurteile zum Einsatz. Finalist: OEWA Wasser und Abwasser GmbH, Schönebeck (Elbe) Würdigung für: Co-Vergärung auf der Kläranlage zur lokalen Energieerzeugung Zur Optimierung der Ausfaulung wurde in der Kläranlage Schönebeck die Co-Vergärung eingeführt. Die Schlammfaulung dient der Reduktion des Klärschlammvolumens und der Entsorgungskosten, aber auch der Erzeugung von Wärme und Elektrizität mit Hilfe von Kraft-Wärme-Kopplungsanlagen. Dazu wurde eine Annahmestation gebaut, die Speisefette aus lokalen Restaurants in den Faulbehälter einbringt. Die dadurch erhöhte Biogasproduktion deckt 93 Prozent des Strombedarfs der Kläranlage.
Die Belastung von Boeden setzt eine Klaerung der geogenen und anthropogenen Herkunft von relevanten Schadstoffen voraus. Exakte Aussagen ueber die Herkunft solcher Schadstoffe lassen sich jedoch stets nur dann machen, wenn auch die lokalen geochemischen Verhaeltnisse bekannt sind und bei den Untersuchungen mit erfasst werden. Dieses ist besonders ausschlaggebend, wenn Klaerschlaemme aufgebracht werden. Hierbei sind die Tonmineralien als Schadstoffadsorber eine Loesung zur Vermeidung der staendig wachsenden Mengen, die insbesondere zur Deponierung oder Verbrennung fuehren. Desweiteren sind bisher nur wenige Untersuchungen ueber die Relevanz von Arsen und Thallium durchgefuehrt worden.
Die bei der Begasung von Getreide in einer Muehle entstehenden unkontrollierten hochgiftigen Methylbromid-Emissionen werden vollstaendig vermieden und das eingesetzte Insektizid zurueckgewonnen und wiederverwertet. Hierzu ist folgende Verfahrenstechnik vorgesehen. Das eingesetzte Giftgas wird vor der Begasung auf einem Adsorberspeicher (Aktivkohle) gebunden und erst mit der zu begasenden Raumluft aus dem Adsorptionsmittel ausgetrieben und in die Muehle geleitet. Nach erfolgter Begasung wird durch umgekehrte Regelung von Temperatur und Druck die mit Schadstoff beladene Raumluft wieder durch das Adsorptionsmittel geleitet, wobei das Giftgas an der Aktivkohle adsorbiert wird. Mittels eines Hochleistungsgeblaeses mit Drosselventil wird ein fuer die Adsorption guenstiger Unterdruck von etwa 0,5 bar und ein fuer die Begasung (Desorption) entsprechender Unterdruck erzeugt. Durch mehrere Absperrhaehne koennen Adsorption und Desorption im Gegenstrom zueinander gefuehrt werden. Das Giftgas wird im Adsorber gespeichert und steht mit einer fahrbaren Anlage fuer eine weitere Nutzung zur Verfuegung. Durch Verringerung des Raumvolumens mittels eines aufblasbaren Verdraengungskoerpers kann der Begasungsaufwand zB bei geometrisch regelmaessig gestalteten leeren Siloraeumen deutlich gesenkt werden. Durch Anpassen der Stufenzahl der Adsorberspeicher an das Begasungsvolumen wird erreicht, dass die Adsorber immer mit annaehernd gleichen spezifischen Bedingungen arbeiten. Die Entsorgung kann durch diese mobile Anlage aeusserst wirtschaftlich durchgefuehrt werden.
Aufbauend auf den Erfahrungen des Antragstellers auf dem Gebiet der mehrdimensionalen Gaschromatographie (GC) und der Luftanalytik wird eine Analysenmethode zur simultanen Bestimmung polarer und unpolarer flüchtiger Luftinhaltsstoffe (volatile organic compounds (VOC)) mittels zweidimensionaler GC entwickelt. Dazu werden Säulen unterschiedlicher Polarität für die Trennung der unpolaren und polaren Verbindungen getestet. Die aufgrund der ersten Untersuchungen ausgewählten Säulen werden seriell gekoppelt. Es wird eine GC-Methode entwickelt, mit deren Hilfe eine Ausschnittsdosierung der unpolaren Verbindungen auf die zweite Säule erfolgt. Weiterhin wird eine geeignete Strategie für die Probenahme entwickelt. Die Untersuchungen fokussieren sich dabei sowohl auf die adsorptive Anreicherung als auch auf die Probenahme mit Hilfe von Edelstahlkanistern. Es werden verschiedene Adsorbentien getestet und charakterisiert. Bei der Probenahme in Kanistern wird die Stabilität der polaren Verbindungen (Aldehyde, Ketone, Alkohole) im Kanister und der vollständige Probentransfer der Analyten in das Analysensystem untersucht. Zur Validierung der entwickelten gaschromatographischen Methode und zur Validierung der jeweiligen Probenahmestrategie werden Feldexperimente durchgeführt.
Im Projekt lnnoFlaG sollen neuartige oberflächennahe Wärmetauscherelemente in Kombination mit Latentwärmespeichern, Energiespeichern und Hydraulikmodulen als funktionsfähige Einheit vom Firmenkonsortium entwickelt, getestet und in Wechselwirkung mit dem oberflächennahen Erdreich (inkl. Feuchtetransport und Gefrierprozessen) sowie multimodaler Regenerierung modelliert werden. Hierbei geht es um erhöhte Planungssicherheit bezüglich der Erträge, aber auch um Schadensvermeidung, denn gerade bei flachen Geo-Kollektoren sind in der Vergangenheit durch Gefrieren des Bodens Schäden entstanden. In diesem Teilvorhaben wird von der GeoCollect GmbH untersucht, wie der Einsatz von 100 % Recyclingmaterialien für die kunststoffbasierten Absorber und verbindenden Rohrleitungen ermöglicht werden kann. Neben einer Materialoptimierung von gängigem Polypropylen in Richtung Polyethylen wird die GeoCollect GmbH insbesondere die Eignung und Zertifizierbarkeit von Recycling-Granulaten und daraus hergestellten Komponenten für die Anwendung im Rahmen der oberflächennahen Geothermie untersuchen. Desweiteren werden von der GeoCollect GmbH die Absorberform und die Gesamtgeometrie bezüglich der thermischen Performance und der Langzeitbeständigkeit optimiert. Dabei wird ein besonderes Augenmerk auf die Gesamt-Ökobilanz des Systems gelegt. Entsprechende Optimierungsrechnungen werden in Zusammenarbeit mit dem SIJ der FH Aachen durchgeführt, wobei die C02- Emissionen als Leitparameter der Ökobilanzierung gewählt werden. Zudem führt die GeoCollect GmbH in enger Zusammenarbeit mit dem SIJ und der WKG Energietechnik GmbH die Neuentwicklung eines zwangsdurchströmten Trennwärmetauschers zur Wärmerückgewinnung aus Oberflächen-, Ab- und Grundwasser bis zu einem Funktionsmuster durch. Basis der Neuentwicklung ist der Plattenabsorber der GeoCollect GmbH. Die für die Versuche an der FH Aachen benötigten Kollektor-Elemente und Anschlussmaterialien werden von der GeoCollect GmbH bereitgestellt.
Ziel der Untersuchung ist es, von quantitativer Einsicht in das Zusammenwirken von Transportvorgaengen, Porenmorphologie und Porenentstehung ausgehend, die Herstellungsverfahren von poroesen Adsorbentien bzw. Katalysatoren methodisch zu begruenden und zu verbessern.
Die Abscheidung von Kohlendioxid (Carbon Capture) wird für viele energieintensive und schwer dekarbonisierbare Prozesse wesentlich sein, um zukünftige CO2-Ziele einhalten zu können. Es gibt unterschiedliche Verfahren zur CO2-Abscheidung, wobei die Aminwäsche (Absorption) am weitesten verbreitet ist und in großem Maßstab kommerziell eingesetzt wird. Den Vorteilen der hohen Beladungskapazität und Selektivität stehen bei diesem Verfahren die Nachteile eines hohen Energiebedarfs, hoher Investitionskosten und verfahrensbedingter Aminemissionen gegenüber. Eine äußerst attraktive Alternative stellen adsorptive Trennverfahren mit festen Adsorbentien dar, mit dem Potential für geringeren Energiebedarf, einer Vermeidung von Aminschlupf durch die feste Bindung an den Träger und sehr guter Skalierbarkeit des Verfahrens. Als Adsorbentien für die CO2-Abtrennung werden heute praktisch ausschließlich Granulate oder Pellets betrachtet, da keine Alternativen in großem Maßstab verfügbar sind. Zur Behandlung von sehr großen Volumenströmen sind strukturierte Packungen, z.B. Wabenkörper, aufgrund Ihres deutlich günstigeren Verhältnisses von Druckverlust zu spezifischer Oberfläche von wesentlichem Vorteil im Vergleich zu Festbettschüttungen. Strukturierte Adsorbentien zur CO2-Abtrennung sind derzeit nicht in industriellem Maßstab verfügbar. Die Entwicklung und Fertigung ist kapitalintensiv und erfordert sehr spezielles Know-how auf dem Gebiet der Materialwissenschaften. Ziel des Forschungsvorhabens ist es, einen auf aminfunktionalisierten Wabenkörpern basierenden Adsorptionsprozess zur effizienten Abscheidung von CO2 aus Prozess- oder Rauchgasen zu entwickeln und anhand ausgewählter Anwendungsbeispiele zu demonstrieren.
Im Rahmen des vorliegenden Projektes soll eine Zelltechnologie, die sich durch hohe Effizienz und Stabilität auszeichnet, vom Laboraufbau zu einer Demonstrationsanlage weiterentwickelt werden. Gleichzeitig soll die industrielle Fertigung vorbereitet werden. Ziel ist ein Modul aus mehreren Elektroden mit einer solar-to-hydrogen-Effizienz von mindestens 10 % und einer aktiven Fläche von etwa 100 cm2 pro Elektrode bei mindestens 12 Elektroden pro Modul.
Reifen sind unverzichtbare Elemente der Mobilität. Wegen den einzigartigen Eigenschaften werden sie ausschließlich auf Basis von Kautschuken hergestellt. Dem organischen Polymer Kautschuk werden im Herstellungsprozess des Reifens noch weitere organische Materialien (wie z.B. Ruße oder Öle) zugemischt. Neben der Zugabe dieser Komponenten entstehen bei der Herstellung von Reifen entlang einer Mischerlinie und der anschließenden Weiterverarbeitung (bspw. Reifenheizpressen) allerdings auch volatile organische Komponenten (VOCs). Da momentan kein Material bekannt ist, welches die Reifen - Kautschuke ersetzen kann, ist es erforderlich, die Emission von VOCs bei der Reifenherstellung weitestgehend zu minimieren. Die Aufgabe des zur Förderung beantragten Vorhabens ist die Entwicklung einer nachhaltigen und Ressourcen schonenden Behandlung der VOC-haltigen Abgase. Die bislang eingesetzten Technologien (insbesondere Regenerative Nachverbrennung, ggf. mit vorheriger Aufkonzentration der Abgase) erfüllen diese Anforderungen nicht. Sie verursachen nicht nur unmittelbare Kohlendioxidemissionen durch Einsatz von fossilen Brennstoffen, sondern erweisen sich in der industriellen Praxis als betrieblich nachteilig bzw. anfällig. Der zur Förderung beantragte Ansatz ist prozessintegriert, nutzt ohnehin im Mischprozess eingesetzte Stoffströme als Adsorbenzien, kommt ohne fossile Brennstoffe aus und vermeidet betriebliche Probleme bisher eingesetzter Technologien. Mit dem Verfahren lassen sich somit bspw. die Kosten für Energie und CO2-Zertifikate deutlich reduzieren.
| Origin | Count |
|---|---|
| Bund | 1091 |
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| Zivilgesellschaft | 1 |
| Type | Count |
|---|---|
| Chemische Verbindung | 18 |
| Daten und Messstellen | 1 |
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| unbekannt | 11 |
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