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Korrosionsempfindliche Dosimetermaterialien zur Überwachung der Umweltbedingungen an Kulturgütern

Die einzelnen Belastungsfaktoren von Kulturgütern können durch apparativ aufwendige und kostenintensive Einzelmessungen mit Hilfe der modernen Analytik genau bestimmt werden. Mit den sogenannten Glassensoren wurde am Fraunhofer-Institut für Silicatforschung (ISC) eine elegante und zerstörungsfreie Methode entwickelt, die ohne aufwendige Messungen der einzelnen Parameter die auftretenden Gesamtbelastungen über einen längeren Zeitraum hinweg registrieren kann. Die Verwendung von sensibilisierten Glasflächen als Dosimetermaterial wurde für den bisherigen Anwendungsbereich ausgeschöpft. Ziel dieses Vorhabens ist es, neue korrosionsempfindliche Materialien und Komponenten herzustellen und für den prinzipiellen Einsatz zur Überwachung der Umweltbedingungen an Kulturgütern zu prüfen. Zum einen sollen Granulate der bisherigen Glasmaterialien mit unterschiedlicher Körnung in eine NIR-transparente Trägermatrix aus SiO2-Aerogel eingebracht werden. Zum anderen bietet sich die Modifizierung der inneren Oberfläche von SiO2-Aerogelen an, die dann selbst als detektionsaktive Medien fungieren können. Ein weiterer Syntheseweg soll so gewählt werden, dass Aerogel- oder Xerogelschichten ohne überkritische Trocknung auf Glas als Trägermaterial hergestellt werden. In jedem Fall muss der korrosive Einfluss bestimmter Umweltfaktoren (Feuchte, Temperatur, Schadgase) in einem Expositionsprogramm in Klimakammern, zunächst durch Variation einzelner Parameter und schließlich durch deren Kombination systematisch charakterisiert werden. Nach Abschluss dieser Labortestphase können - bei Projektende - Expositionsprogramme in Museen verwirklicht werden.

Sonderforschungsbereich (SFB) 1357: MIKROPLASTIK - Gesetzmäßigkeiten der Bildung, des Transports, des physikalisch-chemischen Verhaltens sowie der biologischen Effekte: Von Modell- zu komplexen Systemen als Grundlage neuer Lösungsansätze; MICROPLASTICS - Understanding the mechanisms and processes of biological effects, transport and formation: From model to complex systems as a basis for new solut, Teilprojekt C 05: Abbau und Verhalten von Kunststoffen und deren Mikroplastik-Partikeln in technischen Systemen der Wasser- und Abfallwirtschaft

Teilprojekt C05 hat zum Ziel, den wichtigen Eintragsweg für Kunststoffe, in Form von Mikroplastik, in die Umwelt aus technischen Anlagen (MP) mechanistisch aufzuklären. Gleichzeitig sollen neue Ansätze verfolgt werden, die zur Vermeidung bzw. Reduktion von MP aus Standardkunststoffen maßgeblich beitragen sollen. Zu diesem Zweck sollen Polyethylen, Polypropylen, Polystyrol, Nylon, Polyethylenterephthalat, Polyisopren und Polyvinylchlorid durch Beschleuniger (in situ) in ihren Oberflächeneigenschaften für die Biofilmbildung modifiziert und dadurch unter Prozessbedingungen biologisch angreifbar und abbaubar gemacht werden. So können auch Standardkunststoffe umweltverträglicher bezüglich der MP-Partikel Bildung werden. Damit geht TP C05 weit über die bislang üblichen eher deskriptiven Studien zu MP in technischen Anlagen und der Umwelt hinaus. Folgende zentrale Fragen sollen in TP C05 in Hinblick MP-Partikel in technischen Anlagen der Abfall- und Abwasserwirtschaft beantwortet werden: 1. Kommt es in den Anlagen zu spezifischen (biologischen) Abbau- und Degradationsvorgängen? 2. Wie hängen die zu beobachtenden Prozesse von MP-Charakteristika (Materialsorte, Zusammensetzung, Größe, Morphologie, Beschichtung) ab, ? 3. Lassen sich die Vorgänge ('Bioabbaubarkeit') durch gezielte Modifikation der Partikeloberfläche vor oder in den Anlagen beschleunigen? 4. Welche ökologischen Konsequenzen einer Ausbringung der (modifizierten) Partikel in die Umwelt und hier vor allem in den Boden lassen sich postulieren?

Untersuchung ueber den Einfluss des Mikroklimas an Bauwerksoberflaechen und dadurch bedingten Feuchtigkeitstransport in anorganischen, poroesen, insbesondere inhomogenen Baustoffen im Hinblick auf Korrosion

Die Bestaendigkeit poroeser Baustoffe, die der Witterung und Atmosphaere sowie anderen korrosiven Einfluessen, wie z.B. bei Stahlbetonbruecken dem Einfluss von Streusalzen, ausgesetzt sind, wird massgebend von der Struktur des Stoffes und der Feuchtigkeitsaufnahme bzw. -abgabe bestimmt. Das Eindringen aggressiver Stoffe haengt nicht nur vom momentanen Feuchtigkeitsgehalt in den Poren des Baustoffs ab, sondern offenbar auch von instationaerem Wassertransport, der durch Aenderungen, vor allem der Feuchtigkeit in der Umgebung der Bauteiloberflaechen hervorgerufen wird. Bei Baustoffen, die hinsichtlich Diffusionswiderstand und thermodynamischem Verhalten aus unterschiedlichen Stoffen aufgebaut sind (Beispiel: Beton, Stahl- und Spannbeton, mit Kunststoffen beschichtete poroese Stoffe), ist eine theoretische Betrachtung dieser Vorgaenge im Mikrogefuege kaum moeglich. Mit der Mikrowellenmesstechnik sollen die Wassergehaltsaenderungen und damit der Wassertransport bei Einwirkung verschiedener Umgebungsbedingungen untersucht werden, um die Ablaeufe bei Korrosionsvorgaengen genauer verstehen bzw. Massnahmen fuer besseren Korrosionsschutz ableiten zu koennen.

Untersuchung ueber die Einflussgroessen bei der Herstellung von Mehrschicht-Pulverlacken

Pulverbeschichtungsstoffe setzen bei der Filmbildung keine Loesungsmittel frei; sie sind daher umweltfreundlich; bei der Verfilmung von Mischungen aus Polymerpulvern treten haeufig Phasentrennungen unter Anreicherung einzelner Komponenten an der Substratgrenzflaeche auf; in guenstigen Faellen koennen Ueberzuege mit optimalen Eigenschaften entstehen; untersucht werden die Einflussgroessen, die fuer die Phasentrennung und die Anreicherung einzelner Komponenten an der Substratgrenzflaeche verantwortlich sind.

Zurichtungsverfahren fuer weiche Polsterleder mit Schaumsystem und Abschlusslack mittels Walzenauftragstechnik im Gegenlaufverfahren

Neues Korrosionsschutzverfahren durch Passivierung von Metallen mit Polyanilin

Entwurf und Errichtung einer Pilot-Sputteranlage zur selektiven Beschichtung von Absorberplatinen fuer Sonnenkollektoren

Energieeffiziente Presshärteprozesse mit innovativen Beschichtungen und fortschrittlichen Technologien

Im Rahmen des beantragten Förderprojektes soll durch die Schlüsselinnovationen im Bereich der neuartigen PVD-Blechbeschichtung und durch elektrische Schnellerwärmung der Beitrag zur Energieeinsparung im Warmumform-Stahlprozess sowie in Folge des Leichtbaupotenzials hochfester Presshärtestähle demonstriert werden. Mit den gekoppelten Entwicklungen im beantragten Projekt soll eine Energiereduzierung in der betrachteten Fertigungskette pressgehärteter hochfester Stahlbauteile von mindestens 30 % dargestellt werden. Um dieses Gesamtziel zu erreichen, werden die Arbeiten durch umfangreiche Systembewertungen modelltechnisch unterstützt. Hierzu werden neuartige PVD-Blechbeschichtungen weiterentwickelt und für die industrielle Anwendung validiert. Dies ist notwendig, da der Stand der Technik zum Thema Blechbeschichtungen hierzu bislang nicht ausreicht, um das Potenzial von energiesparenden und effizienten Schnellerwärmungsstrategien nutzen können und ebenso nicht ausreicht für einen Einsatz noch höher festerer Blechgüten( größer als 1200 MPa). Das neue Beschichtungssystem soll alle Anforderungen an die großserientechnischen Herstellprozesse wie Warmumformung, Zunderschutz, Schweißbarkeit bzw. Fügetechnologie und Lackierbarkeit gewährleisten. Darüber hinaus ertüchtigt das Beschichtungssystem neue Prozessrouten des Presshärtens wie z.B. die elektrische Schnellerwärmung. Die komplexen Randbedingungen und Anforderungen erfordern eine Zusammenarbeit mehrerer ingenieurwissenschaftlicher Disziplinen, um die Herausforderungen der Energieeinsparpotenziale, des Materials, der Oberfläche und der Fertigungsprozessroute gleichzeitig darstellen zu können. Durch Kombination von innovativen Technologien und Materialien ist eine effiziente und ressourcenschonende Produktion für eine nachhaltigen, dekarbonisierten Industriestandort Deutschland möglich.

Energieeffiziente Presshärteprozesse mit innovativen Beschichtungen und fortschrittlichen Technologien, Teilvorhaben: Modellbasiertes Life Cycle Engineering

Im Rahmen des beantragten Förderprojektes soll durch die Schlüsselinnovationen im Bereich der neuartigen PVD-Blechbeschichtung und durch elektrische Schnellerwärmung der Beitrag zur Energieeinsparung im Warmumform-Stahlprozess sowie in Folge des Leichtbaupotenzials hochfester Presshärtestähle demonstriert werden. Mit den gekoppelten Entwicklungen im beantragten Projekt soll eine Energiereduzierung in der betrachteten Fertigungskette pressgehärteter hochfester Stahlbauteile von mindestens 30 % dargestellt werden. Um dieses Gesamtziel zu erreichen, werden die Arbeiten durch umfangreiche Systembewertungen modelltechnisch unterstützt. Hierzu werden neuartige PVD-Blechbeschichtungen weiterentwickelt und für die industrielle Anwendung validiert. Dies ist notwendig, da der Stand der Technik zum Thema Blechbeschichtungen hierzu bislang nicht ausreicht, um das Potenzial von energiesparenden und effizienten Schnellerwärmungsstrategien nutzen können und ebenso nicht ausreicht für einen Einsatz noch höher festerer Blechgüten( größer als 1200 MPa). Das neue Beschichtungssystem soll alle Anforderungen an die großserientechnischen Herstellprozesse wie Warmumformung, Zunderschutz, Schweißbarkeit bzw. Fügetechnologie und Lackierbarkeit gewährleisten. Darüber hinaus ertüchtigt das Beschichtungssystem neue Prozessrouten des Presshärtens wie z.B. die elektrische Schnellerwärmung. Die komplexen Randbedingungen und Anforderungen erfordern eine Zusammenarbeit mehrerer ingenieurwissenschaftlicher Disziplinen, um die Herausforderungen der Energieeinsparpotenziale, des Materials, der Oberfläche und der Fertigungsprozessroute gleichzeitig darstellen zu können. Durch Kombination von innovativen Technologien und Materialien ist eine effiziente und ressourcenschonende Produktion für eine nachhaltigen, dekarbonisierten Industriestandort Deutschland möglich.

Biobasierte recyclingfähige Antistatikbeschichtung für Textilien am Beispiel textiler Bodenbeläge

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