Ziel des Mak-Pak Projektes ist es, eine nachhaltig produzierte, entsorgbare und/oder essbare Verpackungslösung als Darreichungsform für Lebensmittel im Außerhausverzehr sowie im Imbiss-Segment zu entwickeln. Dabei soll die Verpackungslösung ausschließlich aus marinen, spezifischen Makroalgen-Rohstoffen zur Reststoffverwertung bestehen. Das Rohmaterial soll weiterhin mit Extrakten ausgewählter Makroalgenarten, die bioaktive Inhaltsstoffe beinhalten, veredelt werden, damit die Verpackungslösung nicht nur normiert und nachhaltig ist, sondern auch positive Wirkung auf das zu verpackende Lebensmittel bzw. für den Verbraucher einen gesundheitlichen Mehrwert hat. Das Verpackungsdesign wird von der Firma NORDSEE konzipiert und nach der technischen Entwicklung getestet. Die Forschungspartner Alfred-Wegener-Institut, Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung (AWI) und die Hochschule Bremerhaven (HS) werden die passenden Rohstoffe identifizieren, produzieren und die technische Entwicklung des Verpackungskonzepts vornehmen.
Das Projekt verfolgt das Ziel, eine umfassende, integrierte Analyse möglicher politischer und wirtschaftspraktischer Ansatzpunkte für eine Transformation zu einer nachhaltigen Kreislaufwirtschaft in verschiedenen Wirtschaftssektoren vorzunehmen. Hierzu sollen (1) existierende Paradigmen, Ziele und Regeln sowie die Struktur von Informations- und Materialflüssen in Wirtschaftsbereichen, die auf den agrarischen und forstlichen Rohstoffen der 'Bioökonomie' basieren, aus jeweils sozialwissenschaftlicher, wirtschafts- und technikwissenschaftlicher Perspektive untersucht werden. (2) Die Ergebnisse der einzelnen Analysen sollen durchgehend koordiniert, durch Einsichten aus der Praxis ergänzt, und schließlich zusammengeführt werden. (3) Aus den inter- und transdisziplinären wissenschaftlichen Erkenntnissen heraus sollen handlungsleitende Informationen für politische Entscheidungsträger und die Wirtschaftspraxis abgeleitet werden. Aufbauend auf umfassenden Literaturanalysen in allen Arbeitspaketen sowie der Abstimmung mit VertreterInnen aus der Wirtschaftspraxis werden in Projektteil A umfangreiche empirische Daten zu Paradigmen, Zielen und Regeln in Deutschland, einem weiteren Land und auf internationaler Ebene mittels teilstrukturierter qualitativer Interviews, Dokumentenanalyse, qualitativer Netzwerkanalyse und ggf. quantitativer Befragung erhoben und diskursanalytisch ausgewertet. In Projektteil B werden nach umfangreicher Einarbeitung in theoretische Grundlagen theoretische Modelle und Kriterien für nachhaltige und transparente Informations- und Materialflüsse entwickelt und anschließend in Fallstudien mittels Delphi-Studie, (consequential) Life Cycle Assessment, akteursbezogener Analyse sowie teilstrukturierten Interviews, Dokumentenanalysen, und ggf. quantitativer Befragung überprüft. Alle Arbeitspakete stimmen sich regelmäßig in Workshops ab und erarbeiten schließlich praktische Handlungsempfehlungen.
Wesentliches Ziel des Austauschs zwischen Thailand und Deutschland im Bereich der agrarbasierten Fasern ist es, die Zusammenarbeit zwischen der Kasetsart Universität (Bangkok) und der Hochschule Bremen (HSB) zu intensivieren. Es sollen Konzepte für die Nutzung von agrarbasierten Naturfasern und landwirtschaftlichen Restströmen aus der Faserverarbeitung entwickelt und mögliche Einsatzgebiete evaluiert werden. Bisher nicht verwendete Naturfasern aus Thailand sollen identifiziert und bezüglich ihrer Einsatztauglichkeit in Textilien und Faserverbundwerkstoffen analysiert werden. Es wird ein Konzept entwickelt, das unter Berücksichtigung der Nachhaltigkeit zu einer geschlossenen Kette vom Agrarrohstoff zum Werkstoff führt. Im Projekt sollen folgende Teilaspekte bearbeitet werden: - Konzeptentwicklung: Aufbau eines Faserprüfzentrums in Thailand. - Konzeptstudie: Aufbau einer geschlossenen Wertschöpfungskette von landwirtschaftlichen Einsatzstoffen zum fertigen Produkt. - Einbindung von Nachhaltigkeitsaspekten entlang der Wertschöpfungskette: Von der Pflanze zum Produkt. - Konzeptentwicklung: Verbesserung der Fasereigenschaften durch enzymatischen Aufschluss. - Überprüfung der Verbesserung der Faser/Matrix-Haftung nach enzymatischem Aufschluss - Konzeptstudie: Möglichkeiten der Nutzung von Agrarrestströmen für Verbundwerkstoffe. - Konzeptentwicklung: Zukünftige Zusammenarbeit durch Studierendenaustausch sowie nationaler und internationaler Forschungsprojekte.
Durch den Waldumbau wird sich das Laubholzaufkommen (z.B. Buche) in Deutschland mittel- und langfristig erhöhen, wobei bei Durchforstungen vor allem dünne und qualitativ minderwertige Sortimente anfallen, die sich für die Holzwerkstoffherstellung eignen. Ein bei der Ligningewinnung aus Buchenholz mittels des Organosolv-Verfahrens in signifikanten Mengen anfallender Reststoff (delignifiziertes Fasermaterial), wird einer stofflichen Nutzung als Teilsubstitut für Kiefernfasern bei der Herstellung von dünnwandigen Faserplatten und dickwandigen Formteilen zugeführt. Damit wird die Wertschöpfung der gesamten Prozesskette verbessert und den Gedanken der Koppelproduktion und Kaskadennutzung noch stärker Rechnung getragen. Die Faserplatten sollen als Decklagen in Sandwichplatten und die Formteile im Möbelbereich (z.B. Möbelfronten) eingesetzt werden. Die geplanten Arbeiten umfassen Versuche zur Faserstoffherstellung, zum Auflösen und Vermischen der Rejecte mit anderen Faserstoffen, zur Faserstoffcharakterisierung, zur Beleimung der Faserstoffmischungen, zu Vliesbildungsprozessen sowie zur Herstellung der Faserplatten und Formteile. Nach Versuchen im Labormaßstab sollen die Ergebnisse in den halbindustriellen Maßstab übertragen werden. Im Anschluss daran erfolgen Untersuchungen zur Prozessoptimierung und danach das up scaling auf eine Produktionsanlage. Die gefertigten Faserplatten und Formteile werden in allen Stufen der Projektbearbeitung umfangreichen Prüfungen unterzogen.
Ziel des Projektes ist die Entwicklung eines Weges zur Herstellung eines Gemisches von gesättigten bzw. aromatischen Kohlenwasserstoffen aus verschiedenartigen Biomassen, das als Treibstoff oder Grundstoff für die chemische Industrie genutzt werden kann. Es wird angestrebt, diese Veredlung nicht, dem Stand der Technik entsprechend, durch eine Hydrierung mit extern zugeführtem Wasserstoff durchzuführen, vielmehr sollen die Abbauprodukte der Biomasse durch eine Kopplung von Reformierung und Hydrierung bzw. durch Transferhydrierung in einem technisch einfachen Prozess ohne zusätzliche Wasserstoffzufuhr umgesetzt werden. Damit soll ein neuartiger Umwandlungsweg insbesondere für Biomassen wechselnder Eigenschaften geschaffen werden. Der Arbeitsplan orientiert sich an den einzelnen Teilschritten des geplanten Prozesses. Diese werden zunächst anhand von Modellsubstanzen untersucht um anschließend den Gesamtprozess mit realer Biomasse zu betrachten. Die einzelnen Teilaspekte des Projektes werden entsprechend der Fachgebiete der einzelnen Projektpartner aufgeteilt. Die Professur für Chemische Verfahrens- und Anlagentechnik an der TU Dresden befasst sich dabei besonders mit den reaktionstechnischen Untersuchungen und der Prozessmodellierung. Die Ergebnisse dieser Modellierung bilden einen der Grundsteine für den Aufbau einer Laboranlage. Diese dokumentiert die enge Zusammenarbeit aller Projektpartner.
Ziel ist die Entwicklung eines katalytischen Prozesses zur Umsetzung verschiedenartiger realer Biomassen zu einem Gemisch von gesättigten bzw. aromatischen Kohlenwasserstoffen. Dabei soll der Prozess nicht mit extern zugeführtem Wasserstoff arbeiten, sondern es sollen die Abbauprodukte der Biomasse zum Teil in einer Flüssigphasenreformierung zu Wasserstoff umgesetzt werden, der dann unmittelbar zur Hydrierung des anderen Teils der Abbauprodukte genutzt wird. Ein wichtiger Bestandteil des Projektes ist die Katalysatorherstellung und -untersuchung, insbesondere für die direkte Kopplung von Reformierung und (Transfer)Hydrierung. Um die notwendigen Katalysatoren zu erhalten, sind folgende Arbeitsschritte essentiell. 1.) Die Untersuchung kommerziell erhältlicher Katalysatoren, v. a. Edelmetalle z.B. Pt/Ru auf verschiedenen porösen Trägern 2.) Die Entwicklung und Synthese problemangepasster Katalysatoren. 3.) Die umfassende physikalisch-chemische Charakterisierung der Katalysatoren (chem. Analyse, N2-Sorption, Chemisorption (CO/ H2), TPR/ TPO, XRD, XPS). 4.) Die Katalysatorauswahl und -präparation für kinetische Untersuchungen und Reaktormodellierung (AP 3). 5.) Die Optimierung der Katalysatoreigenschaften hinsichtlich der Besonderheiten realer Biomasse und die Evaluierung der Ursachen möglicher Desaktivierung. 6.) Die Erarbeitung von Optionen zum Up-scaling der Synthesen sowie Tests zur Stabilität, Regenerierung und Rückgewinnung.
Im Rahmen des Projektes soll eine Demonstrationsanlage technisch konzipiert und realisiert werden, mit welcher die Transferhydrierung von Biomasse zunächst anhand eines Referenzkatalysatorsystems untersucht wird. In einer Reihe von Versuchen soll das System weiter optimiert und angepasst werden. In einem weiteren Schritt soll untersucht werden, inwieweit das zu entwickelnde Reaktorsystem als Pilotanlage für autarke dezentrale Strukturen kommerzialisiert werden kann. Zur Erfüllung des beschriebenen Vorhabensziels wird folgende Vorgehensweise geplant:: In Zusammenarbeit mit der Universität Leipzig sowie dem DBFZ wird zunächst das Referenzkatalysatorsystem definiert. Basierend auf dieser Entscheidung werden die Operationsparameter, sowie die verwendeten Materialien festgelegt. In Zusammenarbeit mit der TU Dresden wird das technische Konzept verfeinert, weiterentwickelt und schrittweise erprobt. Anschließend realisiert die Amtech GmbH das System und installiert es am DBFZ. Mit Hilfe des Referenzsystems wird die Funktionsfähigkeit der Demonstrationsanlage nachgewiesen. Anschließend soll mit diesem System neuartige Katalysatorsysteme anhand der Hydrierung der Biomasse untersucht werden. Dazu sind prozessabhängige Optimierungen am System notwendig, z.Bsp. die Reaktorgeometrie. Parallel erfolgt eine erste Verifikation inwieweit das entwickelte System kommerzialisiert werden kann. Dabei ist ein wichtiger Parameter die Weiterentwicklung zur entsprechenden Pilotanlage.
Ziel des Projektes ist die Entwicklung eines Weges zur Herstellung eines Gemisches von gesättigten bzw. aromatischen Kohlenwasserstoffen aus verschiedenartigen Biomassen, das als Treibstoff oder Grundstoff für die chemische Industrie genutzt werden kann. Dabei sollen aus Ausgangsstoffe eine breite Palette von Biomassen, insbesondere auch Reststoffe, einsetzbar sein, um Konkurrenzsituationen mit der Nahrungsmittelversorgung, aber auch mit anderen Anwendungen zu minimieren. Zur Erreichung dieses Ziels sollen hydrothermale Reaktionswege genutzt werden, um die biomassetypischen Makromoleküle zu zerlegen. Die gebildeten Zwischenprodukte werden in einem folgenden, integrierten Schritt katalytisch in der wässrigen Phase veredelt. Das daraus gewonnene Produkt soll für einen Kraftstoffeinsatz ohne chemische Weiterverarbeitungsschritte geeignet sein und muss daher drei wesentliche Voraussetzungen erfüllen: einen geeigneten Siedetemperaturbereich, einen geringen Sauerstoffgehalt in Anlehnung an die Kraftstoffnorm und eine gute Alterungsbeständigkeit, die dann gegeben ist, wenn das Produkt nicht mehr zur Repolymerisation neigt. Um zu dem beschriebenen Ziel zu gelangen, sollen folgende Arbeitsschritte durchgeführt werden: 1.die Untersuchung spezifischer, durch die Eigenschaften der Biomasse determinierter Reaktionswege, 2.die Weiterentwicklung eines Katalysatorsystems, 3. die Entwicklung eines geeigneten Prozesses sowie 4.dessen Untersuchung im Labormaßstab.
| Organisation | Count |
|---|---|
| Bund | 63 |
| Land | 2 |
| Wissenschaft | 29 |
| Type | Count |
|---|---|
| Förderprogramm | 63 |
| License | Count |
|---|---|
| Offen | 63 |
| Language | Count |
|---|---|
| Deutsch | 62 |
| Englisch | 8 |
| Resource type | Count |
|---|---|
| Dokument | 1 |
| Keine | 17 |
| Webseite | 46 |
| Topic | Count |
|---|---|
| Boden | 55 |
| Lebewesen und Lebensräume | 61 |
| Luft | 21 |
| Mensch und Umwelt | 63 |
| Wasser | 19 |
| Weitere | 63 |