Das Projekt "Teilvorhaben: Analytik für die Beprobung von Beton" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Strahlenschutz, Analytik & Entsorgung Roßendorf e.V. durchgeführt. Während der Beprobung der Betonstrukturen des Reaktorgebäudes im Kernkraftwerk Stade wurden Kontaminationen in der Betonkalotte, also dem unteren Teil des Reaktorsicherheitsbehälters, vorgefunden. Diese wurden durch Primärkreiswasser während des Anlagenbetriebes eingetragen. Es ist davon auszugehen, dass dieses Problem auch andere kerntechnische Anlagen in Deutschland und weltweit betrifft. Für den Rückbau der Betonstrukturen ist ein Ermitteln und Kartieren der Kontaminationen notwendig. Dies erfolgt nach dem aktuellen Stand der Technik durch Kernbohrungen und Laboranalysen des Bohrkernmaterials. Dabei schränken fehlende Zugänglichkeit, baustatische Randbedingungen und Kosten die Zahl der Beprobungsbohrungen ein. Eine Alternative zu Kernbohrungen sind Bohrungen ins Volle. Mit schmalen Bohrlöchern können deutlich mehr Bohrungen gesetzt werden, ohne die Baustatik zu gefährden. Da bei diesem Bohrverfahren keine Bohrkerne für eine Analytik zur Verfügung stehen, müssen neue Mess- und Analysetechniken entwickelt werden. Im Verbundvorhaben werden Mess- und Analyseverfahren entwickelt, mit denen es möglich ist, in-situ das Vorhandensein von Kontaminationen, deren Lage im Beton, deren Nuklidvektor, lokale Feuchte und Porosität der Betonmatrix sowie die Präsenz von Borverbindungen zu ermitteln. Für die hydraulische Permeabilität zwischen den Bohrungen werden Modellierungswerkzeuge entwickelt und angewendet. Weiterhin wird ein Konzept zur elektronischen Dokumentation von Daten aus Rückbauprojekten erarbeitet, welches für zukünftige Rückbauprojekte nutzbar ist. Die Ziele des VKTA innerhalb dieses Projektes sind die Herstellung relevanter radioaktiv kontaminierter Betonprobenkörper für die Validierung des Messsystems sowie die konzeptionelle Entwicklung eines automatisierten Bandfiltersystems für gammaspektroskopische Messung. Gleichzeitig sollen auch vergleichende Messungen mit herkömmlichen Analysemethoden gegenüber gestellt werden.
Das Projekt "Teilprojekt 4: Boridische und silizidische Schichten" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von WALTER AG durchgeführt. Im Rahmen dieses Teilvorhabens sollen neue CVD-Beschichtungen entwickelt werden, bestehend aus ME - B - C,N (Me: Ti, Zr, Hf). Die Eignung der Schichten soll hinsichtlich Haerte, thermischer Stabilitaet, niedriger Waermeleitfaehigkeit und Festschmierstoffeigenschaften ueberprueft werden. Ziel ist es, mit Hilfe der Schicht die bei der Zerspanung entstehende hohe Waerme zu kompensieren und Festschmierstoffeigenschaften zu nutzen, um weitestgehend auf Kuehlschmierstoffe bei der Bearbeitung zu verzichten.
Das Projekt "Teilprojekt 4: Boridische und silizidische Schichten" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Mercedes-Benz Group AG durchgeführt. In der Zerspanung und in der Umformung werden heute Kuehlschmierstoffe eingesetzt, die erhebliche Fertigungs- und Entsorgungskosten verursachen, sowie Umwelt und Gesundheit gefaehrden. Deshalb sollte trocken bearbeitet werden. Dies fuehrt zu erhoehtem Werkzeugverschleiss, schlechterem Spaenetransport, verstaerkter Adhaesion, etc. Hier hat die Beschichtung zukuenftiger Werkzeuge fuer die Trockenbearbeitung eine zentrale Bedeutung. Im Projekt sollen neuartige Schichten auf Bor- bzw. Silizium-Basis entwickelt werden, die ueber ausgepraegte Schmierstoffeigenschaften bei ausreichender Verschleissfestigkeit verfuegen. Zwei Ansaetze werden verfolgt; Anpassung der Schichteigenschaften von hoher Haerte hin zu verbessertem Gleitverhalten durch Variation der Schichtbestandteile, und Funktionstrennung durch Sandwichaufbau, z. B. Gleit- auf Hartstoffschicht. Die Schichten werden auf Hartmetall und gehaerteten Werkzeugstaehlen fuer verschiedene Bearbeitungsverfahren optimiert. Die Qualifikation der Schichten erfolgt durch Tribotests und Feldversuche fuer Bohren und Fraesen mit beschichteten Werkzeugen.
Das Projekt "Untersuchung der realen Belastung von Weichholzstaeuben mit Holzschutzmittelwirkstoffen waehrend der Bearbeitung (F-94/03)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Deutsche Gesellschaft für Holzforschung durchgeführt. Die Beladung von Holzstaub mit holzfremden Chemikalien, wie beispielsweise Schwermetallen, ist eines von mehreren moeglichen krebsausloesenden Prinzipien, die in der Literatur diskutiert werden. Das Wissen ueber die tatsaechlich in der Holzwirtschaft auftretenden Holzstaubmengen und deren Belastung mit holzfremden Stoffen ist fuer die Einschaetzung dieses Risikos von entscheidender Bedeutung. Art und Umfang der diesbezueglichen Staubbelastung der Betriebe war aber kaum untersucht. In der vorliegenden Studie wurden 321 Holz(staub)proben in 33 deutschen holzverarbeitenden Betrieben verschiedener Branchen gesammelt und hinsichtlich ihrer aufgetretenen Staubmengenkonzentrationen und Belastung mit Chrom, Kupfer und Bor als Leitelemente fuer anorganische Holzschutzmittel untersucht. In 45 Prozent der Faelle wurde der gueltige Grenzwert der Staubmengenbelastung von 2 mg Staub je l m3 Raumluft ueberschritten. Dies zeigte, dass 2 mg/m3 bei weitem nicht als 'Stand der Technik' in den Betrieben betrachtet werden kann, wobei sich branchenabhaengig betraechtliche Unterschiede zeigten. In Tischlereibetrieben und bei der Herstellung von Holzwerkstoffen traten die geringsten Staubmengenbelastungen auf. Nadelholz war mit den Elementen Chrom, Kupfer und Bor signifikant hoeher belastet als Laubholz. Dies ist darauf zurueckzufuehren, dass Holzschutzmittel, welche die genannten Elemente enthalten, fast ausschliesslich zum Schutz von Nadelholz verwendet werden. Eine spannende Verarbeitung von zuvor mit Schutzmitteln behandeltem Holz wurde oft beobachtet: Ueberraschend traten jedoch auch im Staub von Betrieben, die kein holzschutzmittelbehandeltes Holz verarbeiten, haeufig hohe Schwermetallkonzentrationen auf. Diese waren ueberwiegend in staubarmen Betrieben mit hohen installierten Absaugleistungen zu finden. Staubmessungen im Freien und Untersuchung von Hausstaeuben sowie Literaturstudium ergaben, dass ein Grossteil der im Holzstaub gefundenen, gegenueber stueckigem Holz erhoehten Schwermetallkonzentrationen durch (angesaugte) Aussenluft verursacht wurde. In Hausstaeuben werden beispielsweise im Mittel hoeherer Kupferkonzentrationen gefunden, als in Holz, dass mit Holzschutzmitteln auf Kupfer-Chrombasis im Tauchverfahren behandelt wurde. Obwohl Holzverarbeiter aus oben genannten Gruenden erhoehten Schwermetallkonzentrationen ausgesetzt sind, werden selbst unter 'worst case-Bedingungen' (spannende Bearbeitung ohne Absaugung von trockenem, zuvor mit Chrom-Kupfer-Bor-Salzpraeparaten im Kesseldruckverfahren impraegniertem Holz) die geltenden Grenzwerte um ca. eine Zehnerpotenz fuer hexavalentes Chrom, bzw. 2 Zehnerpotenzen fuer Kupfer, bzw. 3 Zehnerpotenzen fuer Bor unterschritten. Chrom-, Kupfer- und Borbelastung von Holzverarbeitern scheiden deshalb als alleiniges Wirkungsprinzip fuer die Entstehung von Nasenkrebs aus. Damit nicht ausgeschlossen ist eine moegliche Kombinationswirkung mit anderen Faktoren.
Das Projekt "Substitutionsmoeglichkeiten von Bor in Borosilicatglaesern" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fraunhofer-Institut für Silicatforschung (ISC) durchgeführt. Die Bundesrepublik Deutschland ist voellig importabhaengig bei Boroxid als Rohstoff. Die Glasindustrie benoetigt etwa 1/3 des gesamten Importes. Ziel des Vorhabens ist es, nach Wegen zu suchen, wie unter vollstaendigem bzw. partiellem Erhalt der Eigenschaften der Borosilicatglaesern diese durch Glaeser ersetzt werden koennen, bei denen Bor durch andere Komponenten ersetzt wird. Zur Erhaltung sehr guter Temperaturwechselbestaendigkeit (TWB) und sehr guter chemischer Bestaendigkeit wird das System SiO2-Al2O2-B2-0C-CaO-MgO-NAS(K2)O variiert und durch Einfuehrung kleinerer Mengen TiO2,ZrO2, ZnO und PsO5 modifiziert. Eine andere Richtung ist Modifizierung der Grundsysteme SiO2-TiO2 und CaO-Al2O3 im Hinblick auf Erstellung von Glaesern hoeherer TWB bzw. chemischer Bestaendigkeit.
Das Projekt "Teilvorhaben E1-2" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Evonik Operations GmbH durchgeführt. Im Sinne einer Elektrifizierung der chemischen Industrie vereinigt der Technologiepfad die Siemens AG als Technologielieferant für Energie- ('Elektronenerzeuger'), die Evonik Creavis GmbH als Chemieunternehmen ('Stofferzeuger') sowie die Beiersdorf AG ('Anwender'), um eine neuartige Wertschöpfungskette zu schaffen. Im Rahmen es beantragten Vorhabens sollen tiefgreifende Forschungsarbeiten zur biologischen Umwandlung von Elektrolysegas zu C6 Alkoholen und Säuren durchgeführt werden. Dabei steht im besonderen Fokus den Einfluss verschiedener Parameter (z. B. Salze, Vitamine, pH-Wert) bei der Kultivierung auf die Selektivität und dem Verhältnis von Säure zu Alkohol zu untersuchen. Weiterhin werden die in der ersten Phase des P2X Vorhaben erarbeiteten Basisdaten zur Cokultivierung weiter ausgebaut. Die mittels Gasfermentation gebildeten C6 Alkohole oder Säuren werden derivatisiert, da nur Derivate eine Anwendung in kosmetischen Pflegestoffen finden können. Ein Arbeitsziel ist es daher, Syntheserouten zu erforschen und Muster in ausreichender Menge, Reinheit und mit allen für die Anwendungstests benötigten Daten zu generieren. Das Gesamtziel des Arbeitspaketes AP2.2a ist die Erforschung der biologischen Umwandlung hin zu Produkten die folgend derivatisiert und in Anwendungstest für den Bereich der kosmetischen Pflegeprodukte untersucht werden. Ziel ist es, mögliche Produkte zu identifizieren, die einerseits Anwendung im kosmetischen Pflegeprodukte-Bereich finden, andererseits mittels des revolutionären Verfahrens aus erneuerbarer Energie und CO2 hergestellt werden können. Hinweis: Dieser Antrag bezieht sich auf die Gesamtvorhabenbeschreibung (GVB), die von der DECHEMA hochgeladen wird. (Die GVB enthält die Kurzversionen der APs).
Das Projekt "Teilprojekt: Rückgewinnung von seltenen Erden aus Magnetabfallströmen durch (Carbo)Chlorierung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von BASF SE durchgeführt. Im Projekt 'Rückgewinnung von seltenen Erden aus Magnetabfallströmen durch (Carbo)Chlorierung' wird bei BASF SE ein Prozess für die Rückgewinnung von seltenen Erden aus Magnetabfallströmen durch (Carbo-)Chlorierung untersucht. Ziel ist hierbei die Abtrennung von Eisen und Bor als flüchtiges Eisen- bzw. Borchlorid. BASF besitzt Know-How im Bereich der Hochtemperatur-Chlorierung von Metallen und wird dieses zur Entwicklung eines geeigneten Prozesses nutzen. Als Produkt soll ein möglichst eisenfreies Seltenerdchlorid-Konzentrat erhalten werden, welches ggf. durch eine wässrige Aufarbeitung weiter gereinigt wird. Trockenes Eisenchlorid ist ein kommerzielles Wertprodukt. Versuche zur (Carbo-)Chlorierung von Magnetabfallströmen können bei BASF im Labormaßstab bis zu 50 Gramm Magnetmaterial durchgeführt werden. Die von Projektpartnern erhaltenen Proben werden bei hohen Temperaturen chloriert, wobei flüchtiges Eisen- und Borchlorid abgetrennt werden sollen und die Seltenerdchloride in konzentrierter Form zurück bleiben. Die Prozessparameter, wie z.B. Temperatur, Durchflussraten und Verweilzeiten werden bei BASF optimiert. Die so erhaltenen Konzentrate werden analysiert und gegebenenfalls weiter gereinigt. Der Verbleib von Verunreinigungen wird ebenfalls untersucht.
Das Projekt "Systematische Stellung, Vergesellschaftung, Eigenschaften und Dynamik der Boeden in den Hochlagen des Bayerischen Waldes in Beziehung zur Erkrankung der Fichte" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität München, Forstwissenschaftliche Fakultät, Lehrstuhl für Bodenkunde durchgeführt. Umfassende analytische Bearbeitung der Hochlagen-Boeden, verbunden mit einer kleinstandoertlichen Inventur, einer Charakterisierung der Leitprofile und dem Erfassen der Bioelemente in der Bodenloesung. Dabei Kennzeichnung der Bodenloesung in Verbindung mit dem Anteil und Verwitterungszustand der Silikate, ferner des Bor-Haushalts und der Humusformen, stets in Relation zum Gesundheitszustand der Fichten-Bestockung. Abgrenzen von schadensanfaelligen Kleinstandorten.
Das Projekt "Teilprojekt 4: Boridische und silizidische Schichten" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von CemeConCeramic Metal Coatings Technology & Service AG durchgeführt. Es sollen neuartige Schichten mit hohem Verschleisswiderstand, hoher thermischer Stabilitaet, hoher chemischer Bestaendigkeit und guten Reibbeiwerten im System (Ti, Al) BN entwickelt werden. Diese Schichten werden durch simultanes Sputtern unterschiedlicher Targetmaterialien als Multilayer und durch eine gezielte Prozessfuehrung als mehrlagige Schichten (bis zu 10 Lagen) abgeschieden. Zur Verbesserung der Haftung der mit dem H.I.S. TM (High Ion Sputtering)-PVD-Prozess gesputterten Schichten mit dichter und kompakter Struktur, wird eine geeignete Praeparation der Werkzeugoberflaeche notwendig. Es wird eine entsprechende Oberflaechenmodifikation entwickelt unter Beruecksichtigung des jeweiligen spaeteren Einsatzes der Werkzeuge. Weiterhin ermoeglicht das Verfahren substratschonend, d. h. ohne die Zaehigkeit des Werkzeugmaterials zu mindern, auch sproede, aber temperaturfeste Schneidstoffe zu beschichten. Entwicklung eines Fertigungsprozesses fuer die neuen Schichtsysteme auf Grundlage der o.g. Erkenntnisse, der qualitativen und oekonomischen Aspekten gerecht wird.
Das Projekt "Untersuchungen zur Borverdampfung und zur Emissionsminderung von staub- und gasförmiger Borverbindungen von Glasschmelzöfen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Hüttentechnische Vereinigung der Deutschen Glasindustrie e.V. durchgeführt. Neben der Charakterisierung des Verdampfungsverhaltens von Bor aus verschiedenen industriell hergestellten Borosilicatglasschmelzen durch Bestimmung der staub- und gasförmigen Borverbindungen im ungereinigten Abgas (Rohgas), wurde auch das Abscheideverhalten der installierten Abgasreinigungsanlagen an 18 Glasschmelzanlagen untersucht. Die Borverdampfung aus der Glasschmelze ist bei Brennstoff-Sauerstoff-beheizten Glasschmelzwannen (Oxy-Fuel-Wannen) höher als bei konventionell beheizten Glasschmelzwannen, die mit Luft als Oxidationsmedium arbeiten. Die höchste Verdampfungsrate an Bor wurde mit 7,4 an einer Oxy-Fuel-Wanne im Spezialglasbereich vorgefunden. Der Anteil anstaubförmigen Borverbindungen im Rohgas ist stark vom Alkaligehalt, evtl. auch vom Erdalkaligehalt der erschmolzenen Gläser abhängig. Bei alkalireichen Gläsern findet man im Abgas hohe Gesamtstaubkonzentrationen, wodurch entsprechende Reaktionspartner beispielsweise zur Natriumboratbildung zur Verfügung stehen. Bei alkaliarmen Gläsern dominiert der Anteil der gasförmigen Borverbindungen, bei alkalifreien Gläsern spielen die staubförmigen Borverbindungen im Rohgas nur eine untergeordnete Rolle. Die höchsten staubförmigen Borkonzentrationen im Rohgas wurden an einer Oxy-Fuel-Wanne im Spezialglasbereich mit 271 mg/m3 festgestellt. Die höchste gasförmige Borkonzentration im Rohgas betrug 359 mg/m3. Sie wurde ebenfalls an einer Oxy-Fuel-Wanne gemessen, die ein alkalifreies Spezialglas erschmilzt. Anhand von gezielten Minderungsversuchen durch Änderung der Sorptionsmittelart und/oder der Sorptionsmittelmenge an Trockensorptionsstufen von filternden Abscheidern wurde nachgewiesen, dass sich die Minderungsraten, insbesondere durch den Einsatz von Natriumbicarbonat, verbessern lassen. Die Minderung an gasförmigen Borverbindungen wurde dabei je nach Sorptionsmittelmenge von 34 Prozent auf bis zu 79 Prozentgesteigert. Allerdings muss der Erfolg mit einem sehr hohen Sorptionsmitteleinsatz erkauft werden. Die besten Minderungsraten bei den gasförmigen Borverbindungen wurden mit 91 Prozent an einer dreistufigen Gewebefilteranlage mit sehr hohem Sorptionsmitteleinsatz (Ca(OH)2) vorgefunden. Die Abscheidung staubförmiger Borverbindungen funktioniert sowohl bei E-Filtern als auch bei Gewebefilteranlagen sehr gut. Problematisch sind die aufwachsenden Borschichten an kalten Stellen der Filteranlage und des Abgassystems. Die Abscheidung gasförmiger Borverbindungen gestaltet sich deutlich schwieriger. Sie wird durch die Abgaszusammensetzung und die Höhe der Abgastemperatur dominiert und lässt sich nur durch einen hohen apparativen Aufwand bei der Abgasreinigungsanlage und an bestehenden Anlagen mit Trockensorptionsstufe durch hohe Sorptionsmitteldosierung erzielen. Im Gegensatz zu fossil beheizten Glasschmelzwannen liegen die Emissionen von vollelektrisch beheizten Glasschmelzwannen mit 'kaltem' Oberofen - sog. Cold-Top-Wannen auf deutlich niedrigerem Niveau. usw.
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