Membranverfahren für die Gasseparation haben das Potenzial eine Schlüsselrolle in einer zukünftigen Industriegesellschaft einzunehmen, die sich durch CO2-Emissionsvermeidung und -Kreislaufführung, der Verwendung von H2 sowie der Sektorenkopplung auszeichnet. Das Vorhaben MemKoWI adressiert dies durch die Erforschung von mehrstufigen Membranverfahren für die Abtrennung von CO2 aus: Rauchgas von Gichtgaskraftwerken der Stahlindustrie, Hochofengas der Stahlindustrie, Rauchgas von Frischholzkraftwerken, Abgasen der Zementindustrie und die Abtrennung von H2 aus Prozessgasen der Stahlindustrie. Hierbei sollen sowohl die modifizierte Anlage aus den Vorgängerprojekten zum Einsatz kommen als auch neue, modulare Membrananlagen konzipiert, gebaut und betrieben werden. Die darin verwendeten Membran- und Modultechnologien sollen weiter erforscht und ihre dauerstabile Eignung für die geschilderten Anwendungen soll nachgewiesen werden. Hierbei werden Polymer- und Keramikmembranen betrachtet und in Module integriert. Das Mehrstoffpermationsverhalten der Membranen wird experimentell untersucht werden und die Basis für die Modellierung des Trennverhaltens bilden. Diese wird zusammen mit der Beschreibung der Strömungsführung in Simulationstools für Membranmodule einfließen, welche wiederum in Prozesssimulationswerkzeuge integriert werden. Simulationen werden für die Auslegung der Anlagen, die Auswertung von Versuchsergebnissen, die Entwicklung von Verfahrensalternativen, die Übertragung auf andere Anwendungen und die Abschätzung der Wirtschaftlichkeit verwendet. Die Fernüberwachung der Anlagen wird es ermöglichen, experimentelle Daten fortlaufend mit Simulationsergebnissen abzugleichen und Regelungs- und Automatisierungsaspekte zu adressieren. Ziel des Vorhabens ist es, Membranverfahren als skalierbare, bedarfsgerecht einsetzbare und einfach zu integrierende Technologie für die CO2- und H2-Abtrennung in einer sich der CO2-Neutralität annähernden Industriegesellschaft zu etablieren.
Ziel des Projektes BatCO2tiv ist die Konzeptionierung und der Aufbau einer innovativen und kollaborativen Multi-Mix-Splitlinie für die flexible Automatisierung der Herstellung der Unipower-Produktfamilie bei dem Batteriepackproduzenten Smart Battery Solutions GmbH, die nahezu alle Marktsegmente der Batterietechnik adressiert. Dazu werden Konzepte für alle Produktionsschritte erarbeitet. Designregeln für Zellverbinder und Zellhalter werden abgeleitet und münden in einem Packdesign, das mit kollaborativen Robotern verarbeitet werden kann. Mithilfe einer umfassenden Charakterisierung der Batterieverbindungen wird eine intelligente Prozessführung entwickelt, die den Ausschuss und damit die CO2-Emssionen deutlich reduziert. Des Weiteren sollen nicht-invasive, zerstörungsfreie Methoden evaluiert werden, um eine inline-Prozessüberwachung der elektrischen Leitfähigkeit der Fügestellen zu ermöglichen. Die Korrelation von Schweißparametern und der Charakteristik der Fügestellen ist ein weiteres Ziel. Die Ziele im Einzelnen: - Konzeptionierung und Aufbau einer Multi-Mix-Splitlinie bei der Smart Battery Solutions GmbH - Verdreifachung der Stückzahlen durch eine Reduktion der Produktionszeit von derzeit 1,8 Sekunden pro Schweißpunkt auf kleiner als 0,6 Sekunden pro Schweißpunkt - Einsparung von CO2-Emissionen durch eine Reduzierung des Ausschusses - CO2-Reduktion der Produkte für Last-Mile-Delivery, E-Scooter, Sharing-Systeme und E-Bikes - Qualitätsverbesserung der Produkte der Unipower-Familie durch eine detaillierte Fügestellen-Charakterisierung - Höhere Standzeit der Schweißelektroden durch eine verbesserte Prozessführung - Korrelation der Schweißparameter mit den Daten der Fügestellencharakterisierung - Evaluation von nicht-invasiver Charakterisierungsmethoden für Schweißpunkte für eine Inline-Prozessüberwachung - Stärkung des Wirtschaftsstandorts Deutschland durch Kostensenkung der Produktion und Beibehaltung der Wertschöpfungskompetenz.
Rund 140 Millionen Tonnen Kohlendioxid (CO2) pustet der Straßenverkehr in Deutschland jährlich in die Luft. Gleichzeitig ist es das Ziel der Bundesregierung, den CO2-Ausstoß in den kommenden zehn Jahren deutlich zu verringern. Der Ausbau der Elektromobilität soll Abhilfe schaffen. Doch häufig fehlt es noch an praktikablen Lösungen. Für kurze Fahrten in Städten sieht die Science to Business GmbH der Hochschule Osnabrück in Elektrorollern eine umweltschonende und alltagstaugliche Alternative. Mit einer Studie zum Mobilitätsverhalten und zu infrastrukturellen Anforderungen sollen Erkenntnisse für künftige Verkehrskonzepte gewonnen und der 'Nationalen Entwicklungsplan Elektromobilität' gestärkt werden. Osnabrück steht stellvertretend für Städte mit 100.000 bis 300.000 Einwohnern mit starkem Pendelverkehr. Elektroroller können hier zur akzeptanzfähigen Alternative zum Auto werden. Welche Herausforderungen sich dabei an Infrastruktur und Technik stellen, soll erforscht werden. Bevor eine Vielzahl an elektrisch betriebenen Fahrzeugen auf die Straße gehen kann, müssen zunächst die entsprechenden Stromtankstellen eingerichtet werden. Wie dieses Netzwerk für den Verbraucher am besten ausgestaltet wird, sollen die Ergebnisse der Studie deutlich machen: Von den Mobilitätsmustern lasse sich auf die optimale Infrastruktur schließen. Gleichzeitig sollen Daten zum Energieverbrauch sowie zur Ladedauer und Leistung der Elektroroller erfasst werden. Dazu wird ein Datenlogger entwickelt, mit dem eine Flotte von Elektrorollern ausgestattet werden soll. Mit diesen Datenloggern ließen sich die Fahrzeug- und Nutzungsprofile der innovativen Zweiräder erfassen. Unterschiedliche Unternehmen und Privatpersonen sollen dann mit den Modellrollern über Osnabrücks Straßen düsen. Mit einem Fahrtenbuch werden die Zahlen des Datenloggers ergänzt. Nach Auswertung des Materials wird aufzeigt, welche Probleme Industrie und Energieversorger noch bearbeiten müssen, bevor Elektrofahrzeuge zu einer echten wirtschaftlichen Alternative für den Endkunden werden.