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Silicon kerf loss recycling (SIKELOR)

Das Projekt "Silicon kerf loss recycling (SIKELOR)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Helmholtz-Zentrum Dresden-Roßendorf e.V., Institut für Sicherheitsforschung durchgeführt. Solar energy direct conversion to electricity is expanding rapidly to satisfy the demand for renewable energy. The most efficient commercial photovoltaic solar cells are based on silicon. While the reuse of feedstock is a severe concern of the photovoltaic industry, up to 50% of the valuable resource is lost into sawdust during wafering. Presently, the majority of silicon ingots are sliced in thin wafers by LAS (loose abrasive sawing) using slurry of abrasive silicon carbide particles. The silicon carbide is not separable from the silicon dust in an economical way. The newer FAS (fixed abrasive sawing) uses diamond particles fixed to the cutting wire. It is expected that FAS will replace LAS almost completely by 2020 for poly/mono-crystalline wafering. The intention of the proposed project is to recycle the FAS loss aiming at a sustainable solution. The main problem is the large surface to volume ratio of micron size silicon particles in the kerf loss, leading to formation of SiO2 having a detrimental effect on the crystallisation. The compaction process developed by GARBO meets the requirements of a reasonable crucible-loading factor. Overheating the silicon melt locally in combination with optimised electromagnetic stirring provides the means to remove SiO2. The technology developed by GARBO removes the organic binding agents, leaving about 200 ppm wt diamond particle contamination. If untreated, the carbon level is above the solubility limit. Formation of silicon carbide and precipitation during crystallisation is to be expected. The electromagnetic mixing, in combination with the effective means to separate electrically non-conducting silicon carbide and remaining SiO2 particles from the silicon melt by Leenov-Kolin forces and the control of the solidification front, is the proposed route to produce the solar grade multi-crystalline silicon blocks cast in commercial size in a unified process.

Teilprojekt B

Das Projekt "Teilprojekt B" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Deutsches Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz GmbH durchgeführt. Hintergrund: SoilAssist ist ein interdisziplinäres Forschungsprojekt mit dem Ziel, den landwirtschaftlichen Bodenschutz bei der Befahrung von Ackerflächen ganzheitlich zu betrachten und negative Veränderungen der Bodenstruktur und -funktionalität frühzeitig zu erkennen und zu vermeiden, sowie durch angepasstes Management zu erhalten und zu verbessern. Motivation: Landwirtschaftliche Maschinen haben in den letzten Jahren und Jahrzehnten an Größe und Gesamtmasse zugenommen. Dies hat vor allem ökonomische und arbeitswirtschaftliche Gründe. Teure Spezialmaschinen fordern hohe Auslastungsgrade und stoßen damit allzu oft an die Grenzen einer bodenschonenden Befahrbarkeit. Dies kann unter ungünstigen Randbedingungen erhebliche negative Auswirkungen auf die Bodenstruktur und die vielfältigen Bodenfunktionen haben. Diese wirken wiederum auf ökonomische und ökologische Funktionen und beeinflussen damit das gesamte Produktionssystem. Für die Nutzung des Bodens als nachhaltige Ressource für die Bioökonomie (BonaRes) müssen die landwirtschaftliche Bodennutzung und die Produktionssysteme zukünftig verstärkt auf den nachhaltigen Schutz und möglichst die Verbesserung von Bodenfunktionen abgestimmt werden, ohne jedoch die ökonomischen Randbedingungen aus den Augen zu verlieren. Das SOILAssist Konsortium möchte hierzu einen wichtigen Beitrag leisten. Ergebnisausblick: Es wird ein Echtzeit-Assistenzsystem für die Praxis entwickelt und implementiert, das mögliche negative Bodenveränderungen anzeigt und optimierte Maschinenparameter und Fahrrouten vorschlägt bzw. einstellt, um eine maximale Bodenschonung unter den gegebenen Randbedingungen zu ermöglichen. Ergänzend werden Handlungsempfehlungen für Praxis, Landwirtschafts-, Politik-Beratung abgeleitet und ein Planungssystem entwickelt, das dem Landwirt eine Entscheidungsunterstützung für ein vorausschauendes, bodenschonendes Management bietet. Darüber hinaus werden die sozioökonomischen Folgen unterschiedlicher Managementoptionen abgebildet und bewertet.

Subproject: Reconstruction of palaeo-currents via the investigation of sediment drifts

Das Projekt "Subproject: Reconstruction of palaeo-currents via the investigation of sediment drifts" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Alfred-Wegener-Institut für Polar- und Meeresforschung, Abteilung Marine Geochemie durchgeführt. The Argentine Basin represents an important path within the global conveyor belt. Cold Antarctic Bottom Water (AABW) takes a northward path as a western boundary current through this basin, and North Atlantic Deep Water (NADW) takes a southern route as a western boundary current. Antarctic Intermediate Water (AAIW) also sets towards the north along the Argentine continental margin (The-Open-University, 1999). The sedimentary sequences at the Argentine continental margin hence represent an important archive of the evolution of those water masses and their modifications (path, physical and chemical properties) e.g. they relate to plate tectonic events such as the opening of the Drake passage or the extensive emplacement of volcanic flows at the Rio Grande Rise/Walvis Ridge. The water masses formed sediment drifts, which document path and intensity of the flow. An identification and detailed analysis and mapping of the drift development in time will shed light on the evolution of the water masses. This in turn will lead to information on the climatic condition during formation. Up to now only the drifts in the central Argentine Basin (e.g. Zapiola Drift) have been investigated. We will concentrate on the continental margin and study long-term (Eocene to Holocene) interaction of the currents with sediment input. The Argentine Basin forms one of the four major basins of the South Atlantic. It opened in Early Cretaceous times (Hinz et al., 1999) and hence built up a long term but high resolution record of the oceanographic-climatic conditions. The proposed project thus ideally tackles the research goals (a) Structure and morphology of the continental margins and shelf areas, (b) The effects of the basin morphology of the Atlantic on the establishment of recent and palaeo-oceanic circulation patterns and climatefeedback, and (c) Erosion and sedimentation processes on- and offshore formulated within the research focus D 'Sedimentary processes and fluid systems' of the priority program. The project presented here further links tectonic reconstructions and climate/ocean current simulations.

Teilvorhaben: SCL - Elektro GH

Das Projekt "Teilvorhaben: SCL - Elektro GH" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von BTF Elektrogroßhandel - Zweigniederlassung der Sonepar Deutschland , Region West GmbH durchgeführt. Zielstellung des Vorhabens ist die Identifikation und Erprobung konkreter Anwendungsszenarien für Elektrofahrzeuge im Leistungsbereich Expresswarenlieferung der City-Logistik sowie die Entwicklung von Geschäftsmodellen unter Berücksichtigung alternativer Handlungskonzepte sowohl auf der Ebene der Leistungserbringung als auch auf der Ebene der rechtlichen und infrastrukturellen Rahmenbedingungen. Im Rahmen der Anwendungserprobung ist es dabei nicht nur Zielstellung, Handlungs- und Geschäftsmodelle zu erproben, sondern vor allem Bedingungen und Kriterien zu ermitteln, ab denen ein Einsatz von Elektrofahrzeugen innerhalb des innerstädtischen Expresswarenlieferung wirtschaftlich nachhaltig ist. Basierend auf dem Einsatz eines neuen Elektrofahrzeuges sowie der Flottenanalyse im Rahmen unserer Expresswarenlieferung, erfolgt die Identifikation und Bewertung potentieller Einsatzfelder, die Entwicklung und Erprobung von Handlungsoptionen als Gestaltungsspielraum zur Leistungserbringung sowie die Ableitung und Bewertung von Geschäftsmodellen unter Nutzung von Elektrofahrzeugen im Bereich der innerstädtischen Expresswarenbestückung. Darüber hinaus erfolgt die Begleitung und Unterstützung der Systementwicklung im Konsortium durch die Ableitung von szenario- und systemspezifischen Anforderungen an die Systemplattform und -funktionalitäten, die Integration der entstandenen Plattformlösung in unser IT-Logistiksystem sowie deren Erprobung im Rahmen des Feldtestes.

Fate of Endocrine Disrupting Compounds in the Aqueous Environment and the Associated Effects on Organisms

Das Projekt "Fate of Endocrine Disrupting Compounds in the Aqueous Environment and the Associated Effects on Organisms" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von RWTH Aachen University, Institut für Umweltforschung, Lehr- und Forschungsgebiet Ökosystemanalyse (ESA) durchgeführt. At present, a lot of research has been done concerning the effects of endocrine disrupting compounds after exposure of organisms via the surrounding water. However, there is limited data available on their environmental behaviour and fate. As the most potent xenoestrogens, such as 17a-ethinylestradiol (EE2), nonylphenol (NP) and Bisphenol A (BPA), are hydrophobic organic chemicals, they tend to concentrate in biota and bind to solid phases. Therefore further research should take into account the bioavailability of these substances, the possible exposure of and hazards for benthic biota and the possibility for food web transfer, bioaccumulation and mixture toxicity. This project intends to examine the distribution pattern of two different test substances in a sediment-water system that functions as a habitat for several organisms related to one another in a food chain. The chemicals, selected for this research, are p-NP and EE2, because of their known steroid hormone mimicking potencies, industrial relevance and relatively wide distribution in natural waters. In a first phase, larvae of the midge Chironomus riparius, that are sediment-dwelling organisms, will be exposed to the 14C-labelled isotopes of the test compounds, by different routes: through spiking the different compartments of the sediment-water system in all possible combinations and/or by feeding them spiked algae. The possible toxic effects of EE2 and p-NP on C. riparius, associated with the different exposure conditions, will be compared by means of chronic tests, based on the OECD Guidelines 218 and 219. Different endpoints will be considered: among others emergence, sex ratio and fecundity. Afterwards zebrafish (Danio rerio) will be involved to study among others food web transfer and the effectiveness of different exposure routes to stimulate e.g. vitellogenin induction. The results of the different parts of this research will be coupled and compared to the output of good theoretical models. In this way, a lot of information should be delivered concerning the path of the tested compounds, covered from the external environment, via the water and/or through the food chain, to be metabolised in biota or distributed to the target organ(s) of (an) organism(s) for exhibiting toxic effects or to bind to solid phases like the sediment or organic matter.

Fate of 17-ethinylestradiol in the aqueous environment and the associated effects on organisms

Das Projekt "Fate of 17-ethinylestradiol in the aqueous environment and the associated effects on organisms" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von RWTH Aachen University, Institut für Umweltforschung, Biologie V, Lehrstuhl für Umweltbiologie und -chemodynamik durchgeführt. Introduction: In aquatic systems, the bioavailability of a compound is dependent on numerous factors such as partitioning between water, different organisms and solids, biotransformation and food web transfer. This project dealt with the fate of an important environmental xeno-estrogen, 17-ethinylestradiol (EE2), in the aquatic environment. Therefore, the kinetics of EE2 in indicator species representing the different trophic levels of an ecosystem were assessed. As primary producers, green algae (Desmodesmus suspicatus) were selected. The water flea Daphnia magna and larvae of the midge Chironomus riparius were introduced as primary consumers of the water phase and the sediment, respectively. Finally, water as well as dietary uptake of EE2 were investigated in a target species and secondary consumer: zebrafish (Danio rerio). Methodology: In a first series of experiments, uptake of 14C-labelled EE2 (14C-EE2) from the water phase and elimination by the different organisms were investigated over time. In a second test series, both primary consumers were fed 14C-EE2 spiked algae in order to study bioaccumulation. Uptake of 14C-EE2 by chironomid larvae after water and sediment spiking was compared, including sediments of different composition. In a third series of experiments, male fish were short term (48 h) exposed to 14C-EE2 through different routes: by water exposure (WE) and by dietary exposure (DE) via both contaminated daphnids and chironomid larvae. Distribution of 14C-EE2 in the fish was studied by measuring the amount of radioactivity (RA) in the different fish tissues. Additionally, the effect of EE2 on the vitellogenin (Vtg) induction in male fish was compared after WE and DE in a long term (14 d) experiment. The RA in liquid samples was quantified by means of liquid scintillation counting (LSC). Solid samples were subjected to combustion in a biological oxidiser, trapping (14)CO2, measured with LSC. Water and organism extracts were analysed by means of HPLC with a radiodetector, except for algae extracts that were subjected to TLC. Metabolites were identified with GC-MS, high resolution LC-MS and enzymatic hydrolysis followed by HPLC with radiodetection. Metabolites, detected in the water phase, were tested for estrogenic activity by means of YES and ER-CALUX assays. Results: Accumulation and effects: Of the four organisms mentioned above, bioconcentration of 14C-EE2 was highest in the algae. Whereas the growth rate of D. subspicatus was significantly affected at high EE2 concentrations compared to unexposed algae, EE2 had no acute effects on D. magna and C. riparius. Daphnids showed a higher bioaccumulation potential after exposure via spiked algae. For chironomids, water exposure was the predominant uptake route. The presence of sediment lowered the bioavailability of 14C-EE2 to the larvae after both water and sediment spiking. Nevertheless, uptake was higher when the nutritional quality of the sediment was better. Etc.

Sound Attenuation by Optimised Tread Brake

Das Projekt "Sound Attenuation by Optimised Tread Brake" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Waggon Fabrik Talbot durchgeführt. General information: Objectives and content. Exterior noise caused by rail traffic is a major source of noise pollution in Europe. A large number of people living in the vicinity of railway routes are affected by rolling noise from trains, in particular from goods trains running through densely populated areas at night. Rolling noise of goods and passenger trains is generated by wheel and rail roughness (form irregularity). This roughness leads to wheel and rail vibration and noise radiation. The cast-iron block braking system usually applied on goods trains and still widely found on passenger stock causes a significant increase in wheel roughness in the wavelength range 1-25 cm, which is of most importance for noise generation. This gives rise to high rolling noise levels, compared to a wheel with no brake blocks acting on the wheel tread. Where disc brakes are used, the wheel roughness is found to be much lower and the rolling noise is significantly reduced. In many situations conventional tread brakes are preferred, for both technical and commercial reasons. Alternative materials to the conventional cast-iron brake block material have been tried and it appears possible to develop materials which do not roughen the wheel surface in the wavelength region of importance for noise generation. A number of practical problems have to be overcome, such as thermal build-up in the wheel, excessive wheel wear, wheel cracks, undesirable hollow wear of the wheel profile, lack of efficiency in wet conditions etc. The objective of this project is to develop suitable brake block materials, which prevent the build-up of periodic roughness on the wheel running surface. This should be readily applicable to existing freight rolling stock and locomotives without significant extra costs. The aim is to achieve reductions in rolling noise of 5-12 dB compared to traditional cast-iron block brake stock. This acoustical improvement would affect millions of people living around railway tracks. An important aspect of the development is the retrofit potential of the novel brake block. This means that in a relatively short time all freight wagons can be acoustically improved. The consortium consists of 13 organisations, which are complementary in the development of the novel brake blocks: end-users like railway companies, manufactures of goods wagons, bogies and locomotives, suppliers of brake blocks, scientific institutions which appropriate knowledge of tribilogy and acoustics. Together they constitute an ideal consortium to tackle the present problem. The time frame is about 3 years and the total budget is around 5.3 MECU. Prime Contractor: AEA Technology Rail BV; Utrecht; Nederland.

Die Auswirkungen von Digitalisierung und Big Data Analyse auf eine nachhaltige Entwicklung des Tourismus und deren Umweltwirkung

Das Projekt "Die Auswirkungen von Digitalisierung und Big Data Analyse auf eine nachhaltige Entwicklung des Tourismus und deren Umweltwirkung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Institut für Tourismus- und Bäderforschung in Nordeuropa GmbH (NIT) durchgeführt. Es wird untersucht, welchen Einfluss die Digitalisierung der Tourismuswirtschaft auf die nachhaltige Tourismusentwicklung in der ökologischen und sozialen Dimension haben kann. Dazu werden im ersten Schritt aktuelle Entwicklungen in der Digitalisierung der Tourismuswirtschaft systematisch identifiziert und auf ihren aktuellen und zukünftigen Beitrag zu einer nachhaltigen Tourismusentwicklung hin untersucht. Dabei wird sowohl die Digitalisierung auf Seiten der Nachfrager (Touristen) als auch der Anbieter (mit Schwerpunkt Big-Data-Analysen) berücksichtigt. Im Fokus steht die Nutzung digitaler Anwendungen während der Reise, während die Reisevor-und -nachbereitung nicht im Fokus steht. Im zweiten Schritt werden die aus der Analyse erwachsenden Chancen und Risiken identifiziert und bewertet. Eine besondere Berücksichtigung finden dabei die Verhaltensweisen unterschiedlicher Nutzergruppen mit den Einflüssen auf Ressourcennutzung, Umwelt und Klima. Es sollen sowohl mögliche Umweltbelastungen durch die Digitalisierung als auch Chancen für Klima-, Ressourcen-und Umweltschutz sowie soziale Nachhaltigkeitsaspekte (z. B. Vermeidung von Overtourism) analysiert werden. Die Untersuchung wird mit der Erarbeitung von Handlungsoptionen für (deutsche) Destinationen schließen.

Handbook for Approval of Hydrogen Refuelling Stations (HYAPPROVAL)

Das Projekt "Handbook for Approval of Hydrogen Refuelling Stations (HYAPPROVAL)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Ludwig-Bölkow-Systemtechnik GmbH durchgeführt. Objective: HyApproval is a STREP to develop a Handbook (HB) facilitating the approval of hydrogen refuelling sta-tions (HRS). The project will be performed over 24 months by a balanced partnership including 25 partners from industry, SMEs and institutes which ensure the critical mass and required know how for obtaining the identified project goals. Most partners have extensive expertise from HRS projects. Key partners from China/ Japan / USA provide an additional liaison to international regulations, codes & stand ards activities. The project goals are to finalise the HRS technical guideline started under EIHP2 and to contribute to the international standard under development at ISO TC197 and in first line to provide a HB which assists com-panies and organisations i n the implementation and operation of HRS. The HB will be based on best prac-tices reflecting the existing technical know-how and regulatory environment, but also includes the flexibility to allow new technologies and design to be introduced at a later sta ge. In order to meet these goals, best practises will be developed from project experience (CUTE, ECTOS, EIHP1&2, HySafe, CEP, ZERO REGIO) and partner activities. In 5 EU countries (F/D/I/E/NL) and in China, Japan and the USA the HyApproval process wil l include a HB review by country authorities to pursue 'broad agreement' and to define 'approval routes'. After finalising the HB process the developed requirements and procedures to get 'Approval in Principle' shall be suffi-ciently advanced to seek appro val in any European country without major modifications. Not only infra-structure companies, HRS operators/owners and local authorities but also the EC will profit from the HB that is deemed to contribute to the safe implementation of a hydrogen infrastruc ture. The project complies with EU's R&D and energy policies, which aims at the introduction of 5Prozent hydrogen as motor fuel by 2020. The HB will put Europe in a position to maintain and extend its leading position

Teilvorhaben: SALT Solutions GmbH

Das Projekt "Teilvorhaben: SALT Solutions GmbH" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von SALT Solutions GmbH durchgeführt. Eine Reduzierung des motorisierten Individualverkehrs (MIV) durch stärkere Nutzung des öffentlichen Personenverkehrs (ÖPV) fördert den Umweltschutz und hilft, wertvolle Ressourcen wie Öl einzusparen. Jedoch wird bis heute der MIV bevorzugt. Die Gründe hierfür liegen vorrangig in der aufwändigen Planung von ÖPV-Verbindungen und dem hohen Risiko fehlender Anschlusssicherung. Auch Reisen durch Gebiete bzw. zu Zeiten ohne flächendeckenden ÖPV führen zu MIV. Unser Ziel ist daher ein intelligentes Gesamtsystem zur bequemen, verlässlichen ÖPV-Nutzung mittels Unterstützung durch mobile Endgeräte. Dieses System, Dynapsys, nimmt für den Nutzer die Planung optimierter Tagesabläufe vor und reagiert dynamisch, z.B. auf Streckensperrungen. Durch geeignete Führung entlang der Wege wird die flexible, aufgabengerechte Nutzung des ÖPV gefördert. Gleichzeitig wird eine effizientere ÖPV-Angebotsplanung möglich, da individuelle Planungsdaten auch flexible Bediensysteme (z.B. Rufbus) unterstützen. So profitieren Nutzer und Unternehmen. Das Projekt ist in Arbeitspakete strukturiert, die nach dem klassischen Wasserfallmodell abgewickelt werden. Zwischen den einzelnen Projektphasen sind Meilensteine definiert, innerhalb der Phasen wird nach einem agilen Vorgehensmodell gearbeitet. Die Arbeitsteilung der Projektpartner ist als Anhang in Form einer Arbeitsplanmatrix aufgeführt.

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