Teilprojekt A05 hat zum Ziel die Auswirkungen von Mikroplastik-Partikeln (1 bis 5 Mikro m) auf zellulärer Ebene zu untersuchen. An vier Modell-Zelllinien sollen Aufnahme, intrazelluläre Verteilung, Abbau/Ausscheidung, sowie physiologische Effekte untersucht werden. Weitere Studien werden an einfachen Gewebeverbünden (2D- und 3D-Mikrogeweben) sowie an Primärzellen der Modellorganismen des SFB durchgeführt. Neben den Mikroplastik-Partikeln des SFB werden auch Tonmineralien und Celluloseacetat-Partikel vergleichbarer Größe und Oberflächenbeschichtung untersucht, um spezifische MP-Effekte von etwaigen generischen Effekten nach Kontakt mit Mikro m-Partikeln abzugrenzen.
Im Baubereichen kann sich die Substitution mit biobasierten Werkstoffen positiv auf die Ressourceneffizienz auswirken. Das ist etwa der Fall, wenn Fassaden aus Biokompositen hergestellt werden, wie es im EU-Projekt BioBuild der Fall ist. Hier soll bei der Herstellung der CO2 -Ausstoß um bis zu 50 % im Vergleich zu mit hohem Energieaufwand produzierten Ziegeln oder faserverstärkten Kunststoffen reduziert werden. Das BioBuild-Projekt („High performance, economical and sustainable biocomposite building materials“) hat Biokomposite zum Ziel, die nicht durch Feuchtigkeitsaufnahme und mikrobielle Einflüsse abgebaut werden und Lebensdauern von 40 Jahren erreichen. In der ersten BioBuild-Projektphase wurden Haltbarkeit und Brandverhalten imprägnierter Gewebe aus Flachs, Jute und Hanf getestet. Auch Fügetechniken von Biokompositlaminanten untereinander sowie mit Edelstahlbefestigungen wurden entwickelt. In einem von der Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e. V. (FNR) geförderten Verbundprojekt wurde eine Bioschaumplatte aus Celluloseacetat (CA) für die Gebäudedämmung entwickelt. CA verfügt über vergleichbare mechanische Eigenschaften wie das weitverbreitete Dämmmaterial Polystyrol (PS), zeigt aber Unterschiede beim Erstarren und bei der Schmelzelastizität. Um ein biobasiertes Alternativmaterial zu Polystyrol bereitzustellen, wurde zunächst eine Grundrezeptur von CA mit geeigneten Weichmachern, Füllstoffen und Nukleierungsmittel entwickelt. In einem eigens aufgebauten Extruder wurden die grundsätzliche Schaumfähigkeit von CA nachgewiesen und die Verfahrensparameter optimiert. Anschließend wurden Tests auf immer größeren Extrusionsanlagen und erste Versuche zur Konfektionierung durchgeführt.
Zielsetzung und erste Arbeiten:Poly-(R)-3-hydroxybutyrat (PHB). ein Polymeres, das aus nachwachsenden Rohstoffen biotechnisch produziert und weitgehend dem Anspruch der Nachhaltigkeit gerecht wird, weist allerdings als Werkstoff auf Grund hoher Kristallinität erhebliche Nachteile auf. Diese wurden im Verlauf einer Machbarkeitsstudie überwunden, indem Copolyesterurethane (PEU) aus PHB-diol - Blöcken und aus einer bio-abbaubaren Makro-diol Co-komponente segmentweise aufgebaut und mit Diisocyanat verknüpft wurden. Die entstehenden zäh/ei.astischen, ähnlich wie PHB leicht bioabbaubaren Materialien wurden durch Synthese von Kompositen mit kostengünstigem, möglichst sortenreinem Recycling-Material von den Herstellungskosten her in einen Bereich abgesenkt, der in der Größenordnung von Erdölbasierten Kunstoffen liegt.Ergebnisse:Im nachfolgenden Projekt wurde das Syntheseverfahren auf umweltgerechte Katalysatoren und Lösemittel-Kombinationen ausgerichtet. Eine Pilotproduktion im 100 kg-Maßstab wurde durch Verzahnung der beiden Verfahrensstufen miteinander und mit der Lösemittel-Rückgewinnung rationalisiert; sie ergab 111 kg PEU (96 Prozentd. Th.).Kompositmaterialien mit Recycling-Celluloseacetat führten nur bedingt zur Eigenschaftsverbesserung. Dagegen ergab sich durch Einarbeiten von Naturfasern, wie Flachs oder Holzmehl (Projektpartner IAF, Reutlingen), eine Verstärkung der mechanischen Stabilität um fast 100Prozent. Die Stoffrichtung der Entwicklung wurde im Hinblick auf den Projektpartner LAWAL auf Spritzgussverarbeitung festgelegt. Hierzu wurde ein Marketing-Konzept erarbeitet, das u. a. Bedarf im Bereich von Verschlusselementen und in der Möbelindustrie feststellt. Begrenzend sind allerdings Probleme mit dem Ausgangsmaterial PHB: dessen Produktionskapazitäten sind zu klein, die Qualität ist wechselnd, eine Konkurrenzsituation. die sich auf den Preis auswirken könnte, ist noch nicht erkennbar. Eine Ökobilanz-Betrachtung, gegenüber PVC, ergibt auf Basis einer vergleichenden Wirkabschätzung nach CML einen eindeutigen Vorteil des PEU in den Wirldcategorien Treibhauseffekt, Ozonabbau, Bildung vonPhotooxidantien, Versauerung, Eutrophierung. Ressourcenverbrauch, Humantoxizität und Ökotoxizität.Neue Ergebnisse lassen auf gleicher Basis einen Bio-Werkstoff '2. Generartion'erwarten, bei dem PEU nur noch als Additiv zu PHB-co-HV verwendet wird. Erste mechanische Untersuchungen ergeben nach Füllen mit Flachs oder Holzmehl Zug- oder Biegefestigkeiten. die mit Hochdichte-Polyethylen oder Polypropylen vergleichbar sind.Zusammenfassung:Bio-Polyester-urethane (PEU) erfüllen weitgehend alle Voraussetzungen eines optimalen Biowerkstoffs: Das Material basiert überwiegend auf nachwachsendem Rohstoff und ermöglicht ein breites Temperaturfenster für die thermoplastische Verarbeitung. Die mechanischen Eigenschaften lassen sich in weiten Grenzen variieren. Durch Einarbeiten von kostengünstigen Fasermaterialien ergeben sich Komposite, usw.
Ziel des Vorhabens ist die Entwicklung eines Fassadendämmsystems unter Verwendung von Biopolymer- und Celluloseacetat-Hohlfasern mit sehr hohen Dämmeigenschaften. Das System besteht aus hoch isolierenden Paneelen mit Witterungsschicht, luftführender Schicht, Wärmedämmung, tragenden Bauteilen und der Befestigung am Bauwerk. Größe, Dicke, Schichtenaufbau, Befestigung eines einzelnen Elementes, tragende Elemente, das Fugenbild, Details wie Rand-, Eck- Sockel-, Trauf-, Tür- und Fensterdetail im Rahmen des Vorhabens zu entwickeln sind und aus Biopolymeren hergestellt werden sollen. Die gesamte Konstruktion muss den Anforderungen aus den Umwelteinflüssen und den Einwirkungen, die nach dem Stand der Technik auf Fassaden anzusetzen sind, widerstehen und eine hohe Dauerhaftigkeit aufweisen. Die Besonderheit des Vorhabens liegt im Herstellen von Verbundelementen mit der Einblastechnik, der sog. FIM - Technologie (FiberInjectionMoulding) und dem großen Vorteil die Wärmedämmung über die Schichtdicke und in der Fläche mit unterschiedlichen Dichten herzustellen. Die Zielsetzung des Vorhabens ist eine Fachübergreifende Lösung zu erarbeiten, die von der Werkstoffentwicklung ausgeht, die Fertigung der Fassadendämmelemente beinhaltet, das zugehörige Befestigungssystem erarbeitet wird, sowie die notwendigen konstruktiven Details konzipiert werden. Das Vorhaben umfasst die Wertschöpfungskette vom Werkstoff bis zum Rückbau und ist in drei Bereiche unterteilt. Diese gliedern sich in die Werkstoffentwicklung und -prüfung der einzelnen Komponenten wie z.B. Witterungsschicht, Randprofile, Verankerungsdübel oder einer extrem leistungsfähigen Wärmedämmung, das Entwickeln eines Verbundelementes aus Witterungsschicht, luftführender Schicht und Wärmedämmung mit der Fugenausbildung sowie die Planung der Konstruktion mit der Integration der zu entwickelnden Komponenten in das Gesamtsystem. Zum ersten Bereich gehört das Entwickeln von Faserwerkstoffen aus nachwachsenden Rohstoffen für die vorgesehene Anwendung als Einsatz in einem Verbundbauteil, das Erarbeiten von Werkstoffen auf der Basis von Biopolymeren für die tragenden Bauteile wie die Witterungsschicht, Randdetails und Befestigung. Das Bestimmen und Prüfen der Werkstoff-Eigenschaften in den Komponenten. Im zweiten Bereich wird das Verbundelement mit einer graduellen Steifigkeit der Dämmung erarbeitet, die Lastabtragung und das baupyhsikalischen Verhalten des Verbundelements untersucht und erprobt. Außerdem ist das Entwickeln eines Befestigungssystems mit Biopolymeren für das Verbundelement vorgesehen. Der dritte Bereich beinhaltet das Entwerfen und Konstruieren der gesamten Fassadendämmsystems, das Erarbeiten von konstruktiven Details und Montagekonzepten. Zu diesen drei Bereichen gibt es das erste Arbeitspaket, in welchem die Ziele des Vorhabens konkretisiert werden, die Randbedingungen, Anforderungen und Vorgaben spezifiziert werden um für alle Partner eine gemeinsame Basis für den Entwicklungsprozess zu gewährleisten.
Ziel des Vorhabens ist die Entwicklung eines Fassadendämmsystems unter Verwendung von Biopolymeren und Celluloseacetat-Hohlfasern mit sehr hohen Dämmeigenschaften. Das System besteht aus hoch isolierenden Paneelen mit Witterungsschicht, luftführender Schicht, Wärmedämmung, tragenden Bauteilen und der Befestigung am Bauwerk. Größe, Dicke, Schichtenaufbau, Befestigung eines einzelnen Elementes, tragende Elemente, das Fugenbild, Details wie Rand-, Eck- Sockel-, Trauf-, Tür- und Fensterdetail im Rahmen des Vorhabens zu entwickeln sind und aus Biopolymeren hergestellt werden sollen. Die gesamte Konstruktion muss den Anforderungen aus den Umwelteinflüssen wiederstehen und eine hohe Dauerhaftigkeit aufweisen.
Ziel des Vorhabens ist die Entwicklung eines Fassadendämmsystems unter Verwendung von Biopolymeren und Celluloseacetat-Hohlfasern mit sehr hohen Dämmeigenschaften. Das System besteht aus hoch isolierenden Paneelen mit Witterungsschicht, luftführender Schicht, Wärmedämmung, tragenden Bauteilen und der Befestigung am Bauwerk. Größe, Dicke, Schichtenaufbau, Befestigung eines einzelnen Elementes, tragende Elemente, das Fugenbild, Details wie Rand-, Eck- Sockel-, Trauf-, Tür- und Fensterdetail im Rahmen des Vorhabens zu entwickeln sind und aus Biopolymeren hergestellt werden sollen. Die gesamte Konstruktion muss den Anforderungen aus den Umwelteinflüssen und den Einwirkungen, die nach dem Stand der Technik auf Fassaden anzusetzen sind, widerstehen und eine hohe Dauerhaftigkeit aufweisen. Die Besonderheit des Vorhabens liegt im Herstellen von Verbundelementen mit der Einblastechnik, der sog. FIM - Technologie (Fiber Injection Moulding) und dem großen Vorteil die Wärmedämmung über die Schichtdicke und in der Fläche mit unterschiedlichen Dichten herzustellen. Die Zielsetzung des Vorhabens ist eine Fachübergreifende Lösung zu erarbeiten, die von der Werkstoffentwicklung ausgeht, die Fertigung der Fassadendämmelemente beinhaltet, das zugehörige Befestigungssystem erarbeitet wird, sowie die notwendigen konstruktiven Details konzipiert werden. Die Werkstoff- und Bauteilentwicklungen werden durch planerische Aufgaben, Simulationen und Versuche unterstützt. Die Simulationen umfassen Untersuchungen zur Lastabtragung aller Bauteile des Fassadendämmsystems. Versuche liefern mechanischen Eigenschaften der Biopolymere, es wird das Verbundverhalten des erfasst, die Verbindung zwischen Befestigungstechnik und Dämmelement wird überprüft. Die bauphysikalischen Eigenschaften der zu entwickelten Werkstoffe, des Fassadendämmelementes einschließlich Befestigung und allen erforderlichen Randdetails werden simuliert und mit Versuchen validiert.
Ziel des Vorhabens ist die Entwicklung eines Fassadendämmsystems unter Verwendung von Biopolymeren und Celluloseacetat-Hohlfasern mit sehr hohen Dämmeigenschaften. Das System besteht aus hoch isolierenden Paneelen mit Witterungsschicht, luftführender Schicht, Wärmedämmung, tragenden Bauteilen und der Befestigung am Bauwerk. Größe, Dicke, Schichtenaufbau, Befestigung eines einzelnen Elementes, tragende Elemente, das Fugenbild, Details wie Rand-, Eck- Sockel-, Trauf-, Tür- und Fensterdetail im Rahmen des Vorhabens zu entwickeln sind und aus Biopolymeren hergestellt werden sollen. Die gesamte Konstruktion muss den Anforderungen aus den Umwelteinflüssen und den Einwirkungen, die nach dem Stand der Technik auf Fassaden anzusetzen sind, widerstehen und eine hohe Dauerhaftigkeit aufweisen. Die Besonderheit des Vorhabens liegt im Herstellen von Verbundelementen mit der Einblastechnik, der sog. FIM - Technologie (Fiber Injection Moulding) und dem großen Vorteil die Wärmedämmung über die Schichtdicke und in der Fläche mit unterschiedlichen Dichten herzustellen. Die Zielsetzung des Vorhabens ist eine Fachübergreifende Lösung zu erarbeiten, die von der Werkstoffentwicklung ausgeht, die Fertigung der Fassadendämmelemente beinhaltet, das zugehörige Befestigungssystem erarbeitet wird, sowie die notwendigen konstruktiven Details konzipiert werden. Die Werkstoff- und Bauteilentwicklungen werden durch planerische Aufgaben, Simulationen und Versuche unterstützt. Die Simulationen umfassen Untersuchungen zur Lastabtragung aller Bauteile des Fassadendämmsystems. Versuche liefern mechanischen Eigenschaften der Biopolymere, es wird das Verbundverhalten des erfasst, die Verbindung zwischen Befestigungstechnik und Dämmelement wird überprüft. Die bauphysikalischen Eigenschaften der zu entwickelten Werkstoffe, des Fassadendämmelementes einschließlich Befestigung und allen erforderlichen Randdetails werden simuliert und mit Versuchen validiert.
| Organisation | Count |
|---|---|
| Bund | 34 |
| Land | 1 |
| Weitere | 1 |
| Wissenschaft | 20 |
| Zivilgesellschaft | 1 |
| Type | Count |
|---|---|
| Chemische Verbindung | 1 |
| Förderprogramm | 32 |
| Text | 1 |
| unbekannt | 1 |
| License | Count |
|---|---|
| Geschlossen | 3 |
| Offen | 32 |
| Language | Count |
|---|---|
| Deutsch | 34 |
| Englisch | 10 |
| Resource type | Count |
|---|---|
| Dokument | 1 |
| Keine | 23 |
| Webseite | 11 |
| Topic | Count |
|---|---|
| Boden | 21 |
| Lebewesen und Lebensräume | 26 |
| Luft | 13 |
| Mensch und Umwelt | 35 |
| Wasser | 9 |
| Weitere | 34 |