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Untersuchungen zum Gebrauchsverhalten von kompostierbaren Tragetaschen mit vorgesehener Folgenutzung als Bioabfallbeutel

Die Handelskette dm-drogerie markt GmbH+Co.KG und der Entsorger Interseroh GmbH starteten in diesem Jahr ein Projekt zur Einführung von Tragetaschen aus biologisch abbaubaren Material mit einer vorgesehenen Zweitnutzung als Bioabfallbeutel. Zentrales Ziel des Projektes ist die Erkundung der Marktfähigkeit und speziell der Kundenakzeptanz. Im Kontext dieses Projektes ist u.a. auch die Gebrauchsfähigkeit der eingesetzten Taschen zu bewerten. Einen Beitrag hierzu liefern die hier vorzulegenden Laboruntersuchungen der Produkte. Es war das spezielle Ziel dieser Untersuchungen, eine Auswahl technischer Eigenschaften, die von Bedeutung für das Gebrauchsverhalten der Taschen sind, zu ermitteln und zu bewerten. Hierbei war zum einen zu berücksichtigen, dass systembedingt biologisch abbaubares Material empfindlich auf Klimaparameter, insbesondere auf Feuchtigkeit reagiert. Zum anderen war mit Blick auf die vorgesehene Zweitnutzung als Bioabfallbeutel die Frage nach einem vorzeitigen Anlaufen materialschädigender Abbau- oder Auflösungsprozesse noch während der Nutzungsphase zu beantworten. Auf Grundlage dieser Zielformulierung waren an den dm-Tragetaschen der Kurzzeiteinfluss von Klimaten sowie das Verhalten im Kontakt mit Bioabfall zu untersuchen. Eine Bewertung des Produktes musste abschließend das für den Kunden gewohnte Eigenschaftsprofil herkömmlicher Einkaufstaschen aus Polyethylen als Referenz berücksichtigen.

Nachhaltigkeit von Paludikulturen unter besonderer Berücksichtigung des Stoffhaushaltes, Teilvorhaben 7: Faserspritzguss, mechanische Eigenschaften und Papierformversuche

In diesem Vorhaben werden Anbauverfahren bereits etablierter Niedermoor-Paludikulturen in Bayern und Niedersachsen untersucht und optimiert sowie nachhaltige Produkte (weiter-) entwickelt. Ziel der Untersuchungen ist es, die langfristige Ertrags- und Qualitätsentwicklung von Typha, Phragmites, Phalaris und Carex auf den Bestandsflächen zu ermitteln und den Einfluss der Nährstoffversorgung und weiterer relevanter Faktoren zu quantifizieren. Hauptaktivitäten im Teilvorhaben 7 sind neben der generellen Beurteilung der Qualität der Biomasse von unterschiedlich gut nährstoffversorgten Standorten vor allem die Verwendung der auf den Pilot-Standorten geerntete Biomasse für technische Anwendungen. Hierzu werden die Marktchancen vielversprechender und bisher weniger intensiv untersuchter Produkte und Anwendungen mit möglichst hoher Wertschöpfung untersucht. Folgende Verwertungslinien stehen im Fokus: (i) Bioraffination (Phalaris); Gewinnung verschiedener Pflanzenbestandteile aus Phalaris durch Pressung und Extraktion, (ii) Faserspritzguss (Phalaris): Verarbeitung von Fasertrester (Phalaris) im Faserspritzguss; Prüfung technischer Eigenschaften und Anwendungstests für Verpackungen und (iii) Spritzguss und 3-D-Druck (Typha, Phragmites und Phalaris): Für die Herstellung von naturfaserverstärkten biologisch abbaubaren Werkstoffen.

Neuartige biologisch abbaubare Flaschen aus Biokunststoffen mit hohem biobasierten Anteil und hoher Barriere

Bioshoreline - Sequentiell biologisch abbaubare Geotextilien, Teilvorhaben 1: Entwicklung von Werkstoffen für Polymerfasern, Test der Bioabbaubarkeit, Koordination

Nach Vorgabe der EG Wasserrahmenrichtlinie sollen Ufersicherungen möglichst durch die Verwendung von Pflanzen natürlich gestaltet werden. Im Rahmen des Projektes soll dazu ein neuartiger biologisch abbaubarer Geotextilfilter aus nachwachsenden, einheimischen Rohstoffen entwickelt werden. Der Geotextilfilter soll das Anwachsen der Pflanzen in technisch-biologischen Ufersicherungen ermöglichen und sich sequentiell vollständig biologisch abbauen. Das Forschungsprojekt ist in drei aufeinander aufbauende Phasen unterteilt, von denen die erste komplett und die zweite teilweise im beantragten Projektzeitraum stattfindet. Die verbleibende Hälfte der zweiten Phase und die dritte Projektphase können erst in einem Folgeprojekt durchgeführt werden. In der ersten Phase werden Geotextilprototypen entwickelt. Hierzu findet zunächst eine Rohstoffauswahl statt. Hinsichtlich der Polymere müssen die Verarbeitungseigenschaften und die biologische Abbaubarkeit den Anforderungen angepasst und die Verarbeitungsbedingungen zur Polymerfaserherstellung erarbeitet werden. Bei der Auswahl der Naturfasern werden neben den unterschiedlichen Zusammensetzungen und damit einhergehenden unterschiedlichen biologischen Abbaugeschwindigkeiten auch die Verarbeitungsbedingungen zu Geotextilien beachtet. Mit den ausgewählten Rohstoffen werden Geotextilprototypen hergestellt und charakterisiert. Hierzu werden die biologische Abbaubarkeit im Labor und mechanische Eigenschaften ermittelt. Auf Basis der Ergebnisse werden Geotextilprototypen für die zweite Projektphase ausgewählt und in einem Durchwurzelungsversuchsstand und einem Freilandversuch getestet. Für den Freilandversuch wird eine Uferbefestigung an einer Wasserstraße installiert. In regelmäßigen Zeitabständen werden Proben entnommen und die Werkstoffeigenschaften bestimmt. Ein Teil Probenentnahmen und die Evaluierung der Ergebnisse finden erst in einem Folgeprojekt statt. In der dritten Projektphase findet eine Optimierung der Geotextilien statt.

Bioshoreline - Sequentiell biologisch abbaubare Geotextilien, Teilvorhaben 2: Polymerfaserherstellung

Nach Vorgabe der EG Wasserrahmenrichtlinie sollen Ufersicherungen ein möglichst durch die Verwendung von Pflanzen natürlich gestaltet werden. Im Rahmen des Projektes soll dazu ein neuartiger biologisch abbaubarer Geotextilfilter aus nachwachsenden, einheimischen Rohstoffen entwickelt werden. Die Filter sollen das Anwachsen der Pflanzen in technisch-biologischen Ufersicherungen ermöglichen und sich sequentiell vollständig biologisch abbauen. Der Arbeitsplan sieht vor Geotextilprototypen aus Polymer- und Naturfasern herzustellen. Vor der Polymerfaserherstellung erfolgt eine gezielte Werkstoffentwicklung hinsichtlich der Schmelzspinnbarkeit und biologischen Abbaubarkeit. Die Geotextilprototypen werden Tests zur biologischen Abbaubarkeit im Labor und zu mechanischen Eigenschaften unterzogen, um eine Auswahl für einen Freilandversuch zu treffen. Dieser Freilandversuch wird an einer Wasserstraße erfolgen und hat zum Ziel die Filterstabilität und die mechanischen Eigenschaften über einen Zeitraum von drei Jahren festzustellen. Der Zeitraum entspricht der kritischen Anwuchsphase von Pflanzen und daher wird parallel die Durchwurzelbarkeit untersucht. Nach einer Evaluierung der dreijährigen Testphase werden Optimierungskonzepte abgeleitet und dementsprechend angepasste Geotextilfilter hergestellt und abschließend den im Labor stattfindenden Test zur biologischen Abbaubarkeit und der mechanischen Eigenschaften unterzogen.

Bioshoreline - Sequentiell biologisch abbaubare Geotextilien, Teilvorhaben 3: Produktion von Werkstoffen für die Biopolymerfaserherstellung

Anaerobe Testverfahren zur Zertifizierung von Biologisch Abbaubaren Werkstoffen

Anaerobe Testverfahren für BAW auf Basis nachwachsender Rohstoffe (NAWARO) sind derzeit am Markt nicht existent. Sie werden jedoch verstärkt, nicht nur durch herstellende Industrie, nachgefragt. Zudem gebietet die in den letzten Jahren deutlich erkennbare, zunehmende Bedeutung der Vergärung innerhalb der biologischen Abfallbehandlung sowie der merkliche Zuwachs an Biogasanlagen, die Entwicklung eines solchen zertifizierten Verwertungskonzeptes. Die Zielsetzung des Vorhabens besteht demnach in der Entwicklung eines anaeroben Testverfahrens für BAW als Produkt, um dieses anschließend in Zertifizierungsverfahren einzubringen. Weiterführend soll daraus das Anbieten einer Dienstleistung erwachsen. Aufbauend auf einer Analyse der Marktsituation, sowohl im Hinblick auf biologisch abbaubare Werkstoffe als auch auf die derzeit verfügbare Vergärungstechnologie, sollen anaerobe Testsysteme entwickelt werden. Hierbei spielen Materialauswahl im Sinne von Gruppenvertretern sowie das Aufzeigen der Grenzen einer technischen Mitverwertung die entscheidende Rolle. In Anlehnung an standardisierte Prüfschemata der aeroben Behandlung werden anschließend labortechnische Tests (prinzipielle anaerobe Abbaubarkeit) sowie praktische Desintegrationstests erarbeitet. Dies schliesst die Untersuchung verschiedenster Applikationen, deren Kombination sowie deren Interpretation zur Aussagefähigkeit ein. Das so entstehende Testverfahren soll schlussendlich in ein Zertifizierungsprogramm eingebettet werden.

Protein 2 Plastix: Innovative biopolymere aus Proteinen

Entwicklung, Produktion und Vertrieb von proteinogenen Biowerkstoffen für die Bereiche Landwirtschaft, Lebensmittel, Medizin, Pharmazie, Automotiv und Elektronik. Bioabbaubare Folien und Formteile sollen durch Quervernetzung und Doping für die Einstellung der physikalischen Eigenschaften erstellt werden.

Teilprojekt VI: Kooperation mit Tsinghua University, China^Entwicklung neuer Verfahren zur simultanen Elimination von organischen Schadstoffen (Pestizide) und Nitrat aus Trinkwasser unter Verwendung biologisch abbaubarer Festsubstrate^Teilprojekt 5: Kooperation mit Tsinghua University, China^Entwicklung neuer Verfahren zur simultanen Elimination von organischen Schadstoffen (Pestizide) und Nitrat aus Rohwässern für die Trinkwasserversorgung unter Verwendung biologisch abbaubarer Festsubstrate - Teilprojekt 7: China, Teilprojekt IV: Kooperationsvorhaben mit Tsinghua University, China

Allgemeines Ziel des Vorhabens ist es, ein Verfahren zur gekoppelten Entfernung von Nitrat und organischen Schadstoffen (insbesondere Pflanzenbehandlungs- und Schädlingsbekämpfungsmittel, PBSM) zu entwickeln, das auf der Anwendung von biologisch abbaubaren Polymeren (BAP) beruht. Dabei wirken diese Polymere sowohl als Substrat für die Mikroorganismen, die unter anoxischen Bedingungen anaerob Nitrat als terminalen Elektronenakzeptor veratmen, als auch als Sorbens für gelöste Pestizide. In diesem Teilprojekt sollen dazu die physikalischen und chemischen Eigenschaften der BAP und die freisetzbaren gelösten Substanzen der BAP näher charakterisiert werden. Ebenso sollen Gleichgewicht und Kinetik der Sorption ausgewählter organischer Schadstoffe an den Festsubstraten bestimmt werden. Zur Aufklärung der mikrobiologischen Abbaumechanismen sollen Verfahren zur Messung der Abbauprodukte entwickelt werden. Das Verfahren soll einen Beitrag zur Trinkwasserversorgung in landwirtschaftlich genutzten Gegenden liefern, in denen die Grundwässer sowohl mit Nitrat- als auch mit PBSM verunreinigt sind. Insbesondere sollen Einfachverfahren entwickelt werden, die mit geringem Wartungsaufwand auskommen.

Erstellung von Produktinformation und eines Kalkulationsprogramms zur Nutzung abbaubarer Mulchfolien, sowie die Erstellung einer Ökobilanz für Biokunststofftöpfe und Mulchfolien aus nachwachsenden Rohstoffen, Teilvorhaben 1

Erstellung von anwenderorientierten Produktinformation und Entwicklung eines Kalkulationsprogramms als Entscheidungshilfe für landwirtschaftliche und gartenbauliche Betriebe zur Nutzung biologisch abbaubarer Mulchfolien aus nachwachsenden Rohstoffen. Das Projekt kann in folgende Phasen unterteilt werden: 1: Datensammlung und Recherche, 2: Erstellung einer Ökobilanz für Mulchfolien und Pflanztöpfe aus nachwachsenden Rohstoffen, 3: Erstellung der Informationsmaterialien, 4: Entwicklung eines Kalkulationsprogramms, 5: Verteilung der Informationsmaterialien und Durchführung des Evaluierungsprojektes, 6: Abschlussbericht, Messe und Tagungen Das Kalkulationsprogramm wird so konzipiert, dass zusätzliche Mulchfolien durch den jeweiligen Nutzer eingegeben werden können. Auf diese Weise können auch abbaubare Mulchfolien kalkuliert werden, die bei der Entwicklung des Kalkulationsprogramms nicht bekannt waren. Auf der Basis der derzeitigen Entwicklungen werden realistische Chancen gesehen, durch die Projektdurchführung, den Flächenanteil an biologisch abbaubaren Mulchfolien, aus nachwachsenden Rohstoffen zu steigern.

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