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Schnellladefähige prismatische Lithium-Ionen Batteriezellen durch reduzierte Verluste und verbesserte Kühlung, Teilvorhaben: Virtueller Temperatursensor für Batteriethermomanagement

Entwicklung eines ganzheitlichen und nachhaltigen Recyclingansatzes für Lithium-Ionen-Batterien (LIB), Teilvorhaben: Nachhaltigkeitsbewertung des entwickelten Recyclingansatzes für Lithium-Ionen-Batterien

Optimierte Natrium-Feststoffbatterien mit neuen Anoden basierend auf Kohlenstoffgerüststrukturen, NATTER - Optimierte Natrium-Feststoffbatterien mit neuen Anoden basierend auf Kohlenstoffgerüststrukturen

Forschergruppe FOR 2397: Multiskalen-Analyse komplexer Dreiphasensysteme

Gasdiffusionselektroden (GDE) sind komplexe Funktionsmaterialien, die eine Schlüsselkomponente in verschiedenen technisch bedeutsamen elektrochemischen Prozessen wie Brennstoffzellen und Metall-Luft-Batterien sind. Im Hinblick auf die Herausforderungen der Energiewende kommt der Entwicklung und Herstellung dieser Funktionsmaterialien eine herausragende Bedeutung zu. In der beantragten Forschergruppe sollen beispielhaft GDE für die Sauerstoffreduktion an Silber- Katalysatoren in alkalischem Elektrolyt untersucht werden. Zu den vielfältigen Anforderungen an derartige Elektroden gehören eine hohe elektrokatalytische Aktivität, ein geringer elektronischer Widerstand sowie eine hohe chemische und mechanische Stabilität. Der Herstellprozess einer GDE muss daher so gestaltet werden, dass die genannten Eigenschaften im Produkt in optimaler Kombination erreicht werden. Dabei kommt neben der Auswahl des Elektrokatalysators der Gestaltung der Morphologie des Porensystems im Hinblick auf eine optimale Zugänglichkeit für Gase (hydrophob) und Flüssigkeiten (hydrophil) eine besondere Bedeutung zu, da die Ausdehnung der Dreiphasengrenze, an der die elektrochemische Reaktion stattfindet, maximiert werden muss. Eine detaillierte Beschreibung der Vorgänge in GDE war bisher nur eingeschränkt möglich. Dies liegt an der Komplexität und Vielzahl der ablaufenden Vorgänge auf unterschiedlichsten Skalen und insbesondere an bisher fehlenden Möglichkeiten zur ortsaufgelösten in situ und in operando Beobachtung der Prozesse sowie an der fehlenden physikalisch-chemisch fundierten Modellierung auf verschiedenen Skalen. Für ein umfassendes Verständnis und damit eine wissensbasierte, gezielte Optimierung von Herstellung und Funktionsweise von GDE ist eine strukturierte Zusammenarbeit von unterschiedlichen Fachrichtungen essentiell. Die geplante Forschergruppe bringt mit fundierten Kompetenzen im Bereich der Elektrodenpräparation (Turek, Roth), der Tomographie (Manke), der mesoskaligen Modellierung von Phasenverteilung und Transport (Nieken), der Mikroelektrochemie (Schuhmann) sowie der elektrochemischen Analyse und Modellierung von Mikrokinetik (Vidakovic- Koch) und Makrokinetik (Turek, Krewer) erstmals alle erforderlichen Methoden zusammen, um die komplexe Interaktion von Reaktions- und Transportprozessen in Gasdiffusionselektroden und ihren Einfluss auf die Leistungsfähigkeit der Elektroden zu verstehen und quantitativ zu beschreiben. Durch diese Kombination experimenteller und modelltheoretischer Methoden soll das Verhalten und die Herstellung von Gasdiffusionselektroden so umfassend charakterisiert werden, dass auf dieser Basis in der zweiten Projektphase GDE für unterschiedliche technisch relevante Einsatzbereiche mit deutlich gesteigerter spezifischer Leistung hergestellt und erprobt werden können.

Antagonismus Wirkungsmechanismen in Boeden

Es sind Boeden bekannt, in denen z.B. Tabak waehrend Jahren ohne Fruchtwechsel mit Erfolg angebaut werden kann. Eine wesentliche Rolle spielt dabei das Bakterium Pseudomonas fluorescens als Antagonist von Pflanzenparasiten. Im Projekt untersuchen wir die Rolle dieses Bakteriums und die Moeglichkeiten zur Bekaempfung anderer Pflanzenkrankheiten.

Abfall und Recycling Hamburg

Depotcontainerstandplätze Depotcontainerstandplätze sind Einrichtungen zur sortenreinen Erfassung von Altpapier, Altglas (braun, grün, weiß), Leichtverpackungen (z. B. Kunststoffe und Metalle) sowie Elektro- und Elektronikkleingeräten (ohne Batterien und Akkumulatoren). Die Depotcontainerstandplätze befinden sich im Straßenraum und stehen allen Bürger:innen kostenlos zur getrennten Entsorgung von Wertstoffen zur Verfügung. Die Nutzungszeiten der Depotcontainer sind werktags (Mo. – Sa.) von 07:00 bis 20:00 Uhr. Nur in diesen Zeiten dürfen insbesondere Altglascontainer genutzt werden. Recyclinghöfe Auf Recyclinghöfen der Stadtreinigung Hamburg können neben Sperrmüll, Metallen, Grünabfall und Alttextilien auch weitere Abfallfraktionen und Problemstoffe in haushaltsüblichen Mengen abgegeben werden. Die Recyclinghöfe stehen allen Hamburger Bürgerinnen und Bürgern zur Verfügung. Zur Legitimation bei der Anlieferung ist ein gültiges Ausweisdokument oder eine Meldebescheinigung erforderlich. Firmenkunden und Institutionen (z. B. Vereine) können die Recyclinghöfe nur kostenpflichtig nutzen. Hinweis zur Datenaktualität Die Geo-Daten werden regelmäßig aktualisiert. Die Aktualisierung erfolgt in der Regel monatlich. Kurzfristige baustellenbedingte Umstellungen von Depotcontainern sind daher teilweise nicht enthalten.

Entwicklung eines modularen Umrüstungskits für Batterieelektrische Busse zur Reichweitenerhöhung im Retrofit durch autarke Versorgung der Nebenverbraucher mit maßgeschneiderten Brennstoffzellensysteme, Teilvorhaben: Entwicklung eines modularen H2-Nebenverbraucher-Umrüstkits für BEV-Busse

Im Rahmen dieses Projektes soll ein modulares, autarkes Brennstoffzellensystem entwickelt werden, welches die elektrischen Nebenverbraucher in Elektrobussen mit Energie versorgt. Die benötigte Nebenverbraucherleistung kann bis zu 50% des Gesamtleistungsbedarfs ausmachen. Auf diese Weise kann die Reichweite von Elektrobussen ohne übermäßige Investitionskosten vergrößert und die Nutzungsdauer von Batterien durch eine Verminderung der Ladezyklenanzahl verlängert werden. Das im Rahmen dieses Projekts entwickelte System wird prototypisch in einem elektrifizierten Bus aufgebaut. Gleichzeitig wird die Einzelzulassung angestrebt, um einerseits den Reifegrad der entwickelten Technologie aufzuzeigen, andererseits die Validierung der Simulationsergebnisse durch reale Tests durchführen zu können. Im Rahmen der Erprobungsphase des zu entwickelnden Busses in einer Betriebssituation wird im dritten Jahr ein Praxistest durch die ASEAG durchgeführt. Während des 12- monatigen Betriebs wird der Gelenkbus im Linienverkehr eingesetzt. So kann der zu entwickelnde Bus unter allen Wetterbedingungen getestet und analysiert werden. Die Fahrdaten werden in einer Datenbank gespeichert und zur Analyse ausgewertet. Dazu gehören die Fahrzyklusdaten inklusive der Innen- und Außentemperaturen und deren Einfluss auf den Gesamtenergieverbrauch sowie die Reichweite des Buses. Darüber hinaus wird das Brennstoffzellensystem im dritten Jahr regelmäßig überprüft und die aus den Tests resultierenden Daten für Optimierungsmaßnahmen genutzt. Auf diese Weise kann der Wirkungsgrad des Systems in einer Langzeittestsituation gesteigert und der Bus mit Brennstoffzellensystem zur Energieversorgung der Nebenverbraucher vom Technologie-Reifegrad (TLR) 7 auf TLR8 gesteigert werden. Das aufgebaute Demonstrator Fahrzeug soll am Ende des Projektes nicht zurück in den Betrieb überführt werden, sondern als Technologieträger für die Weiterentwicklung sowie für Lehr- und Forschungszwecke zur Verfügung stehen.

Entwicklung eines Referenzelektrodenkonzepts für Festkörperakkumulatoren und Integration dieses Konzepts, Teilvorhaben: Entwicklung von zuverlässigen, reproduzierbaren, leicht herstellbaren und nicht-invasiven Referenzelektroden und Elektrodenkonfigurationen

Hauptverbreitungsgebiete für Industrieminerale in Bayern

Als Hauptverbreitungsgebiet eines Rohstoffes wird ein großräumig unbegrenztes, geologisch heterogen aufgebautes Gebiet mit möglichen und wahrscheinlichen, bisher im Einzelnen noch nicht untersuchten oder bekannten Rohstoffvorkommen oder –lagerstätten bezeichnet. Hier dargestellt werden die Hauptverbreitungsgebiete von Industriemineralen, wie z.B. Kaolin (z.B. Füllstoff in Papierindustrie), Bentonit (z.B. Lebensmittel- und Bauindustrie), Graphit (z.B. Batterien, Bleistifte) und Kieselerde (z.B. Füllstoff in chemischer Industrie). Als Attribute angehängt sind Rohstoffgruppe, Rohstoff, Flächenkategorie und Steckbrief. Ein mit den Flächen verknüpfter Steckbrief liefert Informationen unter Anderem bezüglich der Gesteinsentstehung und -eigenschaften, Gewinnung, Verwendung und wirtschaftlicher Bedeutung des vorgestellten Rohstoffes. Als Datengrundlage für die Modellierung der Hauptverbreitungsgebiete diente die Digitale Geologische Karte 1:25.000 (dRK25), deren geologischen Einheiten den rohstoffgeologischen Einheiten zugeordnet wurden, die Karte oberflächennaher Rohstoffe (KOR200) im Maßstab 1:200.000, Flächen der Regionalplanung im Maßstab 1:100.000 (VR/VB), Rohstoffgewinnungsflächen und die Lagerstättenkarte von Bayern 1:500.000. Bitte beachten: Der vorliegende Datensatz ist nicht tagesaktuell. Der Darstellungsmaßstab ist 1:2.000.000 bis 1:120.000. (Stand 2020)

Integrated observations from NEAR shore sourcES of Tsunamis: towards an early warning system (NEAREST)

The NEARESTproject (Integrated observations from NEAR shore sourcES of Tsunamis:  towards an early warning system) aimed at the identification and characterization of potential near-shore sources of tsunamis in the Gulf of Cadiz. This area is well known from the catastrophic earthquake and tsunami that destroyed Lisbon and several other places mainly along the EastAtlantic coast on November 1st, 1755. One of the project's work packages dealed with monitoring of recent seismic activity in the Gulf of Cadiz area. For this purpose 24 broadband ocean-bottom seismometers (OBS) from the German DEPAS instrument pool were deployed for 11 months in addition to the GEOSTAR multi-parameter deep-sea observatory and two temporary land stations in Portugal. The GEOSTAR observatory and the 24 OBS were deployed and recovered during two expeditions with RV Urania in 2007 and 2008. The OBSs consist of  three‐component Guralp CMG‐40T‐OBS seismometers and HighTech HTI‐04‐PCA/ULF hydrophones. A wide range of signals was recorded, ncluding teleseismic, regional and local earthquakes, and low‐frequency (∼20 Hz) vocalization of fin whales.  The GEOSTAR  observatory was again deployed between 2009 and 2011. The Portuguese temporary land station PDRG was additionally recording during the NEAREST project. Originally, the position of recovery on deck was taken to calculate the mean coordinate of the OBS at depth from deployment and recovery coordinates. In most cases the difference in coordinates between deployment and recovery is very small (table 3 and 4 in Carrara et al., 2008). For two stations, the location at the seafloor could be measured by triangulation (Carrara et al., 2008). Due to experience of other experiments over the years, we finally suggest to use the deployment coordinates as the station coordinates for all stations that could not be tri-angulated. The clocks were synchronized with GPS time before the deployment and if possible again after the recovery. Unfortunately, most of the batteries were empty at the end of the recording period. That either made it impossible to realize the second synchronisation (skew time measurement) or in some case also caused erroneous synchronisations. Therefore, the internal clock drift was estimated by ambient noise analysis (Corela, 2014). The internal clock drifts were corrected using a linear interpolation method. Generally, the data quality is very good, especially for the intended study of local and regional earthquakes. Studies relying on wideband seismological recordings can also be carried out. The sensor package and noise conditions hamper the use for broadband and very broadband applications. Unfortunately, also not all channels operated properly, therefore hampering the use of multi-component methods for the relevant stations. We thank the captain E. Gentile, crew, G. Carrara, and all participants of the R/V URANIA expeditions in 2007 and 2008. We are grateful to all people and institutions involved in the NEAREST project. Waveform data is available from the GEOFON data centre, under network code 9H.

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