Das Projekt "Entwicklung eines Systems aus elektrischen Heizelementen und einer intelligenten Regelung zur Vermeidung von Eisansatz an Rotorblättern von Windenergieanlagen (ICE WEC)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von fk-wind: Institut für Windenergie, Hochschule Bremerhaven durchgeführt. In diesem Projekt soll ein System zur Vermeidung von Eisansatz an Rotorblättern von Windenergieanlagen (WEA) bzw. zu deren Enteisung entwickelt werden. Dieses System beinhaltet elektrische Heizelemente, vorzugsweise aus nichtmetallischen Halbleitern, wie z.B. Kohlefaserverbundkunststoff (CFK) und geeigneten Sensoren für eine intelligente Regelung. Wichtige Randbedingungen sind, dass durch das System kein Einfluss auf die Steifigkeit und die aerodynamische Güte des Rotorblattes entsteht, das vorhandene Blitzschutzsystem nicht beeinträchtigt und ein elektrischer Anschluss zur Spannungsversorgung hergestellt wird. Integriert wird ein intelligentes prozessfähiges Prognoseverfahren, das über Sensorik die typischen umweltspezifischen Bedingungen für Vereisung verarbeitet und diese an die Regelung weitergibt, wodurch das Heizsystem effizient und vorausschauend eingesetzt werden kann. Das Gesamtsystem wird entwickelt, geprüft sowie anhand von Berechnungen und Messungen im Feldtest validiert werden. Ein besonderer Vorteil dieses Anti- bzw. De-Icing-Systems ist, dass es nachträgliche an Rotorblätter von bereits im Betrieb befindlichen WEA integriert werden kann.
Das Projekt "Teilvorhaben 6: Isolierung und Charakterisierung metallsolubilisierender Mikroorganismen zur Eliminierung von Eisen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von G.E.O.S. Freiberg Ingenieurgesellschaft mbH durchgeführt. Ziel des Vorhabens ist es, durch die gezielte Nutzung von geomikrobiologischen Prozessen nachhaltige und kostengünstigere Verfahren für die Verbesserung der technologischen Eigenschaften von tonigen Rohstoffen zu entwickeln. Biotechnische Prozesse ermöglichen die Nutzung von Roherden, die bisher nicht in der gewünschten Qualität vorlagen. Produkte mit niedrigerem Eisengehalt können zu einem höheren Preis vermarktet werden. Die Substitution von Chemikalien durch biotechnische Prozesse führt zur Verminderung von Abfall und Abwasser. Ziel ist es, geeignete mikrobiologische Prozesse zur Metallsolubilisierung im Labor zu entwickeln und in industrielle Aufbereitungsmethoden umzusetzen. Grundlage für die Arbeiten zur Enteisung werden umfangreiche Erfahrungen von GEOS auf dem Gebiet des Bioleachings von sulfidhaltigen Erzen und der mikrobiologischen Enteisung von Grubenwässern sein. Für die spezielle Problematik sollen zunächst geeignete Spezies ausgewählt, erprobt und Bedingungen optimiert werden. GEOS übernimmt die Koordination des Teilprojektes 'Isolierung und Charakterisierung Metallsolubilisierender Mikroorganismen zur Eliminierung von Eisen' und ist darüber hinaus an fast allen weiteren Arbeitsschritten des Verbundprojekts beteiligt. Zur mikrobiellen Elimination (durch Reduktion oder Oxidation) von Eisen aus Tonen werden umfangreiche Untersuchungen durchgeführt, bei denen Mikroorganismen identifiziert und Methoden für ihre Kultivierung und ihren Nachweis evaluiert werden. Der Phase der Laboruntersuchungen folgt die Begleitung der Industriepartner zur Implementierung der Technologie. GEOS verspricht sich neben Erweiterung der Expertise in diesem Bereich eine zu-künftig verstärkte Zusammenarbeit in den Bereichen Planung und Beratung mit den beiden beteiligten Tonbergbaubetrieben. Die kommerzielle Verwertung der Ergebnisse erfolgt gemäss den Regelungen des Kooperationsvertrages.
Das Projekt "Bionik (2): Biomimetische Frostschutzoberflächen auf Basis peptidfunktionalisierter Lacke" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fraunhofer-Institut für Fertigungstechnik und Angewandte Materialforschung durchgeführt. Ziel des Vorhabens ist die Herstellung biomimetischer Frostschutzoberflächen auf Basis Peptid-funktionalisierter Lacke. Dazu werden unterschiedliche Peptidsequenzen mit Strukturen analog zu natürlich vorkommenden Antifreeze Proteinen synthetisiert und sowohl sortenrein als auch gemischt mittels spezieller Linker kovalent an technisch geeignete Lackoberflächen gebunden. Nachfolgende Eishaftungstests an vereisten bzw. bereiften Testoberflächen liefern dann komplementäre Aussagen zur Eis abweisenden Funktion der Peptid-funktionalisierten Oberflächen. Die geplanten Arbeiten gliedern sich in drei Blöcke: Nach der Herstellung der Antifreeze Proteine mittels Festphasensynthese wird eine Modelllack-Oberfläche Peptid-modifiziert. Der dritte Schritt umfasst Eishaftungstests der Frostschutzoberflächen. Kurzfristig können die Ergebnisse bei erfolgreicher Projektdurchführung in die (Weiter-)Entwicklung von Modellprodukten fließen. Längerfristig ist eine Umsetzung des Konzepts für folgende Industriebereiche denkbar: Flugzeugindustrie, Windkraftanlagen, Schienenfahrzeugbau, Rollläden, Strommasten und Satelliten.
Das Projekt "Teilvorhaben: DIBHEA - Definition, Integration und Bewertung von HyRoS für Wind-Energie Anlagen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von WRD Wobben Research and Development GmbH durchgeführt. Im Rahmen des hier beantragten Verbundprojekts 'HyRoS' soll ein multifunktionaler Schutz von Rotorblättern auf der Basis einer hybriden Werkstofflösung entwickelt werden. Dies soll durch den Schutz der Nasenkante vor Erosion durch eine neuartige Materialkombination aus technischen Gelegen und Elastomerschichten erreicht werden. Weiter wird die Integration eines neuartigen, dynamischen und energieeffizienten Systems zur Enteisung bzw. zur Verhinderung von Eisansatz in den Erosionsschutz sowie die prädiktive Regelung dieses Heizsystems untersucht. Ebenfalls sind die zu entwickelnden Fertigungskonzepte und -technologien für den Erosionsschutz, das Heizsystem, insbesondere aber auch für die präzise und kosteneffiziente Integration beider Technologien in das Rotorblatt Bestandteil des Verbundprojektes. Die Entwicklung der multifunktionalen Hybridlösung zum Schutz von Rotorblättern wird mit einer Anforderungsanalyse und dem durch den Partner ENERCON vorgegebenen Anwendungsszenario begonnen. Dabei werden die Anforderungen an den Erosionsschutz, das Heizsystem, die Fertigungstechnologie (für Erosionsschutz, für Heizsystem und für die Rotorblattfertigung) und die Regelung der Heizung festgelegt. Aufbauend wird ein Gesamtkonzept des multifunktionalen Rotorblattschutzes erarbeitet. Daraus werden die Entwicklungsschritte für den Erosionsschutz bzw. das Heizsystem selbst, sowie für die Fertigungstechnologien abgeleitet. Parallel werden Materialmuster und Verfahrenstest im Labor sowie zugehörige Fertigungstechnologien im Versuch/Labor durchgeführt. Begleitend sind Materialtests, Simulation und Evaluierung für alle Materialien, Fertigungstechnologien und das Regelungssystem der Heizung geplant. Abschließend ist vorgesehen, einen Gesamt-Demonstrator für ein Rotorblatt aufzubauen und praxisnah zu testen.
Das Projekt "Teilvorhaben: Integrierte Rotorblattheizsysteme" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von K.L. Kaschier- und Laminier GmbH durchgeführt. Im Rahmen des hier beantragten Verbundprojekts 'HyRoS' soll ein multifunktionaler Schutz von Rotorblättern auf der Basis einer hybriden Werkstofflösung entwickelt werden. Dies soll durch den Schutz der Nasenkante vor Erosion durch eine neuartige Materialkombination aus technischen Gelegen und Elastomerschichten erreicht werden. Weiter wird die Integration eines neuartigen, dynamischen und energieeffizienten Systems zur Enteisung bzw. zur Verhinderung von Eisansatz in den Erosionsschutz sowie die prädiktive Regelung dieses Heizsystems untersucht. Ebenfalls sind die zu entwickelnden Fertigungskonzepte und -technologien für den Erosionsschutz, das Heizsystem, insbesondere aber auch für die präzise und kosteneffiziente Integration beider Technologien in das Rotorblatt Bestandteil des Verbundprojektes. Die Entwicklung der multifunktionalen Hybridlösung zum Schutz von Rotorblättern wird mit einer Anforderungsanalyse und dem durch den Partner ENERCON vorgegebenen Anwendungsszenario begonnen. Dabei werden die Anforderungen an den Erosionsschutz, das Heizsystem, die Fertigungstechnologie (für Erosionsschutz, für Heizsystem und für die Rotorblattfertigung) und die Regelung der Heizung festgelegt. Aufbauend wird ein Gesamtkonzept des multifunktionalen Rotorblattschutzes erarbeitet. Daraus werden die Entwicklungsschritte für den Erosionsschutz bzw. das Heizsystem selbst sowie für die Fertigungstechnologien abgeleitet. Parallel werden Materialmuster und Verfahrenstest im Labor sowie zugehörige Fertigungstechnologien im Versuch/Labor durchgeführt. Begleitend sind Materialtests, Simulation und Evaluierung für alle Materialien, Fertigungstechnologien und das Regelungssystem der Heizung geplant. Abschließend ist vorgesehen, einen Gesamt-Demonstrator für ein Rotorblatt aufzubauen und praxisnah zu testen.
Das Projekt "Teilvorhaben: Entwicklung einer intelligenten, energieeffizienten Regelung für die Beheizung von Rotorblättern" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Hermes Systeme GmbH durchgeführt. Im Rahmen des hier beantragten Verbundprojekts 'HyRoS' soll ein multifunktionaler Schutz von Rotorblättern auf der Basis einer hybriden Werkstofflösung entwickelt werden. Dies soll durch den Schutz der Nasenkante vor Erosion durch eine neuartige Materialkombination aus technischen Gelegen und Elastomerschichten erreicht werden. Weiter wird die Integration eines neuartigen, dynamischen und energieeffizienten Systems zur Enteisung bzw. zur Verhinderung von Eisansatz in den Erosionsschutz sowie die prädiktive Regelung dieses Heizsystems untersucht. Ebenfalls sind die zu entwickelnden Fertigungskonzepte und -technologien für den Erosionsschutz, das Heizsystem, insbesondere aber auch für die präzise und kosteneffiziente Integration beider Technologien in das Rotorblatt Bestandteil des Verbundprojektes. Die Entwicklung der multifunktionalen Hybridlösung zum Schutz von Rotorblättern wird mit einer Anforderungsanalyse und dem durch den Partner ENERCON vorgegebenen Anwendungsszenario begonnen. Dabei werden die Anforderungen an den Erosionsschutz, das Heizsystem, die Fertigungstechnologie (für Erosionsschutz, für Heizsystem und für die Rotorblattfertigung) und die Regelung der Heizung festgelegt. Aufbauend wird ein Gesamtkonzept des multifunktionalen Rotorblattschutzes erarbeitet. Daraus werden die Entwicklungsschritte für den Erosionsschutz bzw. das Heizsystem selbst sowie für die Fertigungstechnologien abgeleitet. Parallel werden Materialmuster und Verfahrenstest im Labor sowie zugehörige Fertigungstechnologien im Versuch/Labor durchgeführt. Begleitend sind Materialtests, Simulation und Evaluierung für alle Materialien, Fertigungstechnologien und das Regelungssystem der Heizung geplant. Abschließend ist vorgesehen, einen Gesamt-Demonstrator für ein Rotorblatt aufzubauen und praxisnah zu testen.
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