Das Projekt "Teilprojekt A" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Hochschule Biberach, Institut für Angewandte Biotechnologie (IAB) durchgeführt. Biokatalytische Prozesse, die Enzyme nutzen um chemische Reaktionen effizient und ressourcenschonend zu betreiben, stellen einen wichtigen Teil der Biotechnologie dar, und werden bereits vielseitig z.B. für die Herstellung chemischer Produkte oder in der Lebensmittelindustrie eingesetzt. An vielen enzymkatalysierten Reaktionen sind außer den Enzymen und den umzusetzenden Substraten, jedoch zusätzliche Cofaktoren (Coenzyme) beteiligt, meist um die Reaktion mit Energie in Form von ATP und/oder Reduktionskraft z.B. durch NAD(P)H zu versorgen. Diese Coenzyme, die oft teuer und chemisch kompliziert sind, werden in den Reaktionen verbraucht und müssen daher ständig neu zugesetzt werden, was den Betrieb erschwert und die ökonomische Bilanz verschlechtert. Zielsetzung des Projekts CORENZ ist es, diese Cofaktoren innerhalb eines zellfreien enzymatischen Systems zu regenerieren und dadurch Enzymsysteme nachhaltig und kostengünstiger in geschlossenen Kreisläufen betreiben zu können. Als Modelsystem wird die enzymatische Umsetzung von Acetat und CO2 zu Malat unter Verbrauch von ATP, Ferredoxin und NADPH untersucht. In letzter Zeit werden zellfreie enzymatische Verfahren vermehrt untersucht um das klimaschädliche Treibhausgas CO2 als Rohstoff für die Herstellung von chemischen Produkten zu nutzen. Durch das gewählte Reaktionsystem kann CO2 in einer organischen Dicarbonsäure fixiert werden, welche eine wichtige Plattformchemikalie für die chemische Industrie darstellt.
Das Projekt "Teilvorhaben 2" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von INVITE GmbH durchgeführt. Das Projekt 'ReeL' verwendet die Reste aus der Lederproduktion zum Gerben neuen Leders. Die nachhaltige Innovation wird in einer Anlage vor Ort im Gerbereibetrieb installiert. Damit schließt sich der Kreislauf vom Abfall zum neuen Produkt dort, wo er gebraucht wird. Zum Vorhaben haben sich drei Partner zusammengeschlossen: das Forschungsinstitut Invite, das Chemieunternehmen Lanxess Deutschland und die Gerberei Heller-Leder. Im Verlauf des dreijährigen Projekts wird das neuartige Technologiekonzept für die Lederindustrie getestet. Die Technologie von 'ReeL' spart nicht nur Ressourcen, sie ist auch eine Innovation in Sachen Logistik: Anfallende Lederreste werden nicht zentral in industriellen Großanlagen im Irgendwo aufbereitet, sondern dort, wo sie entstehen. Die Projektpartner errichten eine modulare Pilotanlage für den Betrieb in einer Gerberei. In unmittelbarer Nähe zur Lederherstellung wird dann in der Anlage die hauptsächliche Innovation getestet: Aus den angefallenen Lederresten Gerbstoffe zu gewinnen. Die Zutaten des nachhaltigen Nachgerbstoffes bestehen aus den Schnittabfällen und Falzspänen des Leders und pflanzlicher Biomasse. Der im Projekt 'ReeL' wiederverwertete Lederabfall entsteht vor allem bei Einstellung der Lederstärke, dem Falzen. Die dabei anfallenden Falzspäne summieren sich allein in Deutschland auf jährlich etwa 7.000 Tonnen. Weltweit wird die Menge auf 600.000 Tonnen jährlich geschätzt. Neben den Falzspänen entstehen auch Schnittreste, in Deutschland schätzungsweise 1.500 bis 2.000 Tonnen jährlich. Der überwiegende Teil dieser Abfälle wird derzeit mit teilweise nicht unerheblichen Kosten für die Gerbereien entsorgt oder durch Aufarbeitung einer anderen Verwertung zugeführt. Ein Erfolg von 'ReeL' verspricht für die Gerberei-Branche zweierlei: Die Produktströme werden in einem Kreislauf geschlossen und vor Ort in Nachgerbstoffe umgewandelt. Das spart Ressourcen. Die dezentrale Produktion spart zudem logistischen Aufwand - damit unterstützt sie die Wirtschaftlichkeit der Innovation.
Das Projekt "Geräusche in der Aquakultur - Geräuschkulissen in Küstennahen und Landbasierten Aquakulturanlagen und deren Auswirkung auf Tierwohl und Wachstum" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Stiftung Alfred-Wegener-Institut für Polar- und Meeresforschung e.V. in der Helmholtz-Gemeinschaft (AWI) durchgeführt. Fische in Aquakultursysteme sind Stressfaktoren ausgesetzt, die die Gesundheit und das Wohl der Tiere gefährden können. Ein Stressfaktor von zunehmenden Interesse in der landbasierten und in der küstennahen Aquakultur von Fischen sind anthropogene Störgeräusche. Ziele dieses Projektes ist es: 1, durch den Austausch von Wissenschaftlern Methoden für die Aufnahme, Analyse und Wiedergabe von Geräuschkulissen aus bestehende küstennahen und landbasierte Aquakultursystemen zu entwickeln. 2, im Rahmen des Austauschs von Wissenschaftlern diese Methoden anzuwenden um die Auswirkung von Störgeräuschen aus Aquakultur auf Tierwohl und Wachstumseffizienz bei Fischen zu untersuchen. Workshop (WS) 1 - Auckland/Nelson, NZL 1, WS Hydrophone/ Wasserschallgeräusche 2, Zusammenfassung Daten Auswirkung Störgeräusche in Aquakultur 3, ID Störgeräuschquellen in küstennahen Bereichen 4, Abstimmung Methodik für Tonaufnahmen und Analysen (Küstennahe) Wissenschaftleraustausch (WA) 1 - Nelson, NZL 1, Aufnahme Störgeräusche küstennahen Aquakulturbereich(e) 2, Datensätze / Analyse Geräuschkulisse(n) in küstennahen Aquakultur 3, Aufnahmen für Wiedergabe-Experimente WS 2 - Bremerhaven, DE 1, WS Geräuschquellen und -management in Kreislaufaquakulturanlagen (RAS). 2, A; Aufnahmemethodik 'Tankboden' für Plattfischarten B; Aufnahmen Tankmaterial 3, Design WS kontrollierte Geräuschwiedergabe in RAS. 4, Vorträge zur RAS-basierte Verhaltensversuche WA 2 -Bremerhaven, DE / Wismar, DE 1, besuch kommerziellen RAS mit Aufnahme Störgeräusche 2, Datensätze Geräuschkulisse(n) in RAS. 3, Erzeugung von Aufnahmen für Wiedergabe-Experimente 4, Technische Planung RAS-Experimente. WA 3 - Bremerhaven, DE 1, Anpassung RAS-Systeme / Durchführung Wiedergabe-Exp. 2, Bestimmung physiol. Streßantworte. 3, Verhaltensbeobachtung 4, Bestimmung Wachstum 5, Teilnahme Konferenz WA 4 - Auckland, NZL 1, WS Tonanalyse und Berichterstattung. 2, Position- und Ergebnismanuskripte 3, WS Zukünftige Forschungsanträge.
Das Projekt "Teilvorhaben 1: Isotopenanalytik" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Heidelberg, Institut für Geowissenschaften durchgeführt. Ziel des Projektes ist eine energetische Nutzung von CO2 zur Verringerung des Restmethanpotentials während der Biogasgewinnung aus nachwachsenden Rohstoffen. Die Verwertbarkeit von CO2 basiert hierbei auf dem vor knapp 30 Jahren erstmals beschriebenen Prozess der Biokonversion, in dem CO2 ohne zusätzliches Einbringen von Wasserstoff (H2) in energetisch nutzbares Methan (CH4) umgewandelt wird. Dieser Effekt wurde bisher allerdings ausschließlich im Labor- und Technikumsmaßstab und unter Verwendung von Klärschlämmen bzw. Speiseresten als Substrate nachgewiesen. Die wesentliche Aufgabenstellung dieses Vorhabens ist es, die Biokonversion bei der Vergärung verschiedener NaWaRo-Substrate (Mais-, Grass-, Ganzpflanzensilagen) im Technikums- und Pilotmaßstab zu evaluieren. Hierbei sollen das CO2-Aufnahmepotential und die zusätzliche CH4-Produktion quantifiziert werden. Durch begleitende Isotopenanalysen und mikrobiologische Untersuchungen sollen die Mechanismen aufgedeckt und die Prozesse besser verstanden werden. Mit dem Ziel einer dauerhaft stabilen Betriebsweise gilt es, Optimierungspotentiale bezüglich Inputsubstraten, Raumbelastung und CO2-Injektion (Rate und Volumen) auszuschöpfen und Änderungen im Langzeitbetrieb zu prüfen. Aus den gewonnenen Erkenntnissen sollen Empfehlungen für die Nutzung des Effektes in der Praxis abgeleitet werden. Einsatzmöglichkeiten in der Praxis bestehen beispielsweise bei verfügbaren hochkonzentrierten externen CO2-Quellen oder auch in einer Rezirkulierung von CO2, das als Abfallprodukt bei der Biogasaufbereitung bei Einspeiseanlagen anfällt. CO2-Emissionen werden so vermieden bzw. reduziert und in nutzbares CH4 umgesetzt. Der C-Kreislauf wird mit dem Effekt einer erhöhten energetischen Umsetzung während der anaeroben Vergärung in der Biogasanlage geschlossen. Gleichzeitig trägt die Stimulation des Biogasprozesses durch die CO2-Injektion dazu bei, das Restgaspotential in den Gärprodukten zu minimieren.
Das Projekt "Teilvorhaben 2: Reaktorbetrieb" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität München, Institut für Wasserwesen, Lehrstuhl und Laboratorien für Siedlungswasserwirtschaft durchgeführt. Ziel des Projektes ist eine energetische Nutzung von CO2 zur Verringerung des Restmethanpotentials während der Biogasgewinnung aus nachwachsenden Rohstoffen. Die Verwertbarkeit von CO2 basiert hierbei auf dem vor knapp 30 Jahren erstmals beschriebenen Prozess der Biokonversion, in dem CO2 ohne zusätzliches Einbringen von Wasserstoff (H2) in energetisch nutzbares Methan (CH4) umgewandelt wird. Dieser Effekt wurde bisher allerdings ausschließlich im Labor- und Technikumsmaßstab und unter Verwendung von Klärschlämmen bzw. Speiseresten als Substrate nachgewiesen. Die wesentliche Aufgabenstellung dieses Vorhabens ist es, die Biokonversion bei der Vergärung verschiedener NaWaRo-Substrate (Mais-, Grass-, Ganzpflanzensilagen) im Technikums- und Pilotmaßstab zu evaluieren. Hierbei sollen das CO2-Aufnahmepotential und die zusätzliche CH4-Produktion quantifiziert werden. Durch begleitende Isotopenanalysen und mikrobiologische Untersuchungen sollen die Mechanismen aufgedeckt und die Prozesse besser verstanden werden. Mit dem Ziel einer dauerhaft stabilen Betriebsweise gilt es, Optimierungspotentiale bezüglich Inputsubstraten, Raumbelastung und CO2-Injektion (Rate und Volumen) auszuschöpfen und Änderungen im Langzeitbetrieb zu prüfen. Aus den gewonnenen Erkenntnissen sollen Empfehlungen für die Nutzung des Effektes in der Praxis abgeleitet werden. Einsatzmöglichkeiten in der Praxis bestehen beispielsweise bei verfügbaren hochkonzentrierten externen CO2-Quellen oder auch in einer Rezirkulierung von CO2, das als Abfallprodukt bei der Biogasaufbereitung bei Einspeiseanlagen anfällt. CO2-Emissionen werden so vermieden bzw. reduziert und in nutzbares CH4 umgesetzt. Der C-Kreislauf wird mit dem Effekt einer erhöhten energetischen Umsetzung während der anaeroben Vergärung in der Biogasanlage geschlossen. Gleichzeitig trägt die Stimulation des Biogasprozesses durch die CO2-Injektion dazu bei, das Restgaspotential in den Gärprodukten zu minimieren.
Das Projekt "Teilvorhaben 3: Mikro- und Molekularbiologie" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Bayerische Landesanstalt für Landwirtschaft (LfL), Zentrale Analytik, Abteilung Qualitätssicherung und Untersuchungswesen durchgeführt. Ziel des Projektes ist eine energetische Nutzung von CO2 zur Verringerung des Restmethanpotentials während der Biogasgewinnung aus nachwachsenden Rohstoffen. Die Verwertbarkeit von CO2 basiert hierbei auf dem vor knapp 30 Jahren erstmals beschriebenen Prozess der Biokonversion, in dem CO2 ohne zusätzliches Einbringen von Wasserstoff (H2) in energetisch nutzbares Methan (CH4) umgewandelt wird. Dieser Effekt wurde bisher allerdings ausschließlich im Labor- und Technikumsmaßstab und unter Verwendung von Klärschlämmen bzw. Speiseresten als Substrate nachgewiesen. Die wesentliche Aufgabenstellung dieses Vorhabens ist es, die Biokonversion bei der Vergärung verschiedener NawaRo-Substrate (Mais-, Grass-, Ganzpflanzensilagen) im Technikums- und Pilotmaßstab zu evaluieren. Hierbei sollen das CO2-Aufnahmepotential und die zusätzliche CH4-Produktion quantifiziert werden. Durch begleitende Isotopenanalysen und mikrobiologische Untersuchungen sollen die Mechanismen aufgedeckt und die Prozesse besser verstanden werden. Mit dem Ziel einer dauerhaft stabilen Betriebsweise gilt es, Optimierungspotentiale bezüglich Inputsubstraten, Raumbelastung und CO2-Injektion (Rate und Volumen) auszuschöpfen und Änderungen im Langzeitbetrieb zu prüfen. Aus den gewonnenen Erkenntnissen sollen Empfehlungen für die Nutzung des Effektes in der Praxis abgeleitet werden. Einsatzmöglichkeiten in der Praxis bestehen beispielsweise bei verfügbaren hochkonzentrierten externen CO2-Quellen oder auch in einer Rezirkulierung von CO2, das als Abfallprodukt bei der Biogasaufbereitung bei Einspeiseanlagen anfällt. CO2-Emissionen werden so vermieden bzw. reduziert und in nutzbares CH4 umgesetzt. Der C-Kreislauf wird mit dem Effekt einer erhöhten energetischen Umsetzung während der anaeroben Vergärung in der Biogasanlage geschlossen. Gleichzeitig trägt die Stimulation des Biogasprozesses durch die CO2-Injektion dazu bei, das Restgaspotential in den Gärprodukten zu minimieren.
Das Projekt "Nutzung von aktiviertem Klärschlamm als Kohlenstoffquelle für die Denitrifikation in geschlossenen rezirkulierenden Aquakultur-Kreislaufsystemen (AcOMaCS)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Ratz Aqua & Polymer Technik GmbH & Co. KG durchgeführt. Die Arbeitsgruppe Aquakulturforschung des AWI bearbeitet das Projekt gemeinsam mit den Partnern Ratz Aqua & Polymer Technik und der Hochschule Bremerhaven. Ziel des Projektes 'AcOMaCS' ist die Steigerung der ökologischen und ökonomischen Effizienz geschlossener Kreislaufsysteme durch das Recycling von partikulären Abfallstoffen. Grobe Partikel, die mechanisch separiert werden, sollen mit einer Ozonbehandlung aktiviert und anschließend im Denitrifikationsbiofilter als Kohlenstoffquelle eingesetzt werden.
Das Projekt "Entwicklung eines Konzeptes für den Neubau der Karl-Treutel-Grundschule mit offenen Lernlandschaften unter Einsatz eines netzdienlichen Plusenergiekonzeptes mit nachhaltiger Energieerzeugung und gesunder Lernumgebung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Stadt Kelsterbach, Stadtverwaltung durchgeführt. Zielsetzung und Anlass des Vorhabens Angesichts knapper werdender Ressourcen und des gleichzeitig steigenden Bedarfs an Ausgleichsmöglichkeiten für die Fluktuation regenerativer Energieerzeuger müssen Strategien für eine zukunftsweisende Energieversorgung für öffentliche Gebäude entwickelt werden. Insbesondere Kinder sind die Ressourcen unsere Zukunft. Schulen haben daher hierbei eine Vorbildfunktion für energieeffiziente und nachhaltige Gebäude in der Zukunft inne. Der Neubau der Karl-Treutel-Schule will sich dazu nicht nur pädagogisch von konventionellen Schulen abheben, sondern soll als erste nachhaltige Plusenergieschule mit einem Stromspeicher zum Zwecke der Netzdienlichkeit ausgestattet werden. Dafür werden insbesondere Speichertechnologien für z.B. Strom sowie mittels Strom erzeugter Wärme oder Kälte vorgesehen sowie in späteren Phasen die Bedarfe benachbarter Gebäude (z.B. der IGS) in Betracht gezogen. Neben diesen anspruchsvollen Zielen werden Innovationen im Bereich der mechanischen Lüftungsanlagen (Fassadenintegrierte Zulufteinheit mit dezentralen KVS-Wärmetauschern) angestrebt. Im Hinblick auf einen zukunftsorientierten, d.h. generationenbewussten Umgang mit Ressourcen, wird neben einer schadstoffreduzierten Bauweise der Einsatz ökologischer und recycelter Baustoffe angestrebt. Durch einen konsequenten kontinuierlichen Dialog zwischen Nutzer, Bauherr und dem Planungsteam soll hierfür ein alltagstaugliches Schulgebäude entstehen, das Grundschulkindern eine heimelige Wohlfühlatmosphäre schafft. Fazit Auf dem Weg zu einer vollständigen Energieversorgung aus Erneuerbaren Energien ist insbesondere die Entwicklung eines netzdienlichen und nachhaltigen Energiekonzepts für den Neubau der Karl-Treutel-Schule ein weiterer wesentlicher Schritt in Richtung Umweltverträglichkeit und aktiver Klimaschutz. Eine wesentliche Herausforderung dieses Schulbauprojekts lag darin, dass die hier angestrebten ambitionierten Zielstellungen nicht einfach aufoktroyiert werden, sondern im Dialog und mit Blick auf den zu bewältigenden schulischen Alltag von Grundschulkindern in eine funktionierende Schule umgesetzt werden. Die fortwährende Abstimmung mit der Schulleitung und kritische Prüfung der angestrebten und geplanten Lösungen und Klärung der Auswirkungen auf den schulischen Ablauf war Teil des intensiven Planungsprozesses. Voraussetzungen zur Umsetzung und zum Gelingen dieses integralen Prozesses waren neben einem offenen, erfahrenen und engagierten Bauherrn und Nutzer eine adäquat bemessene Bearbeitungszeit, die es ermöglicht haben, ergebnisoffen Varianten und Lösungsansätze zu prüfen und auszuarbeiten, um fundierte Entscheidungen zu treffen. Ein
Das Projekt "Teilvorhaben: Sandwichkonzept" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Covestro Deutschland AG durchgeführt. Ein entscheidender Faktor für eine beschleunigte Marktdurchdringung regenerativer Energieformen ist die Wirtschaftlichkeit, die bei der Nutzung von Sonnenenergie in erster Linie durch die geographische Lage und den Wirkungsgrad der Systeme bestimmt wird. Ziel des Gesamtvorhabens ist es, den Wirkungsgrad von solarthermischen Kraftwerken und somit deren Wirtschaftlichkeit zu verbessern. Konkret soll der Wirkungsgrad des Heliostaten 'Stellio' der sbp sonne GmbH um etwa 5% gesteigert werden, indem ein von sbp patentiertes Sandwich-Spiegel-Panel hoher Reflektivität und Formgenauigkeit verwendet wird. Das Arbeitsziel des Teilvorhabens der Covestro Deutschland AG ist die Erstellung eines Konzeptes zur wirtschaftlichen Herstellung von Sandwich-Spiegelelementen sowie die Erzeugung und Erprobung von Testspiegeln. Zur Steigerung des Wirkungsgrades sollen Dünnglas-Spiegel zur Anwendung kommen. Erforderlich ist der Nachweis einer ausreichenden Lebensdauer und Langzeit-Formstabilität der Sandwichstruktur. Wichtigstes Teilziel für Covestro ist es daher, ein geeignetes Material für den Kern zu finden, dass die notwendige Steifigkeit für den Spiegel-Sandwichaufbau gewährleistet.
Das Projekt "Innovatives Kreislaufverfahren zum Ätzen von Leiterplatten" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von EUT Eilenburger Elektrolyse- und Umwelttechnik GmbH durchgeführt. Zielsetzung und Anlass des Vorhabens Bei der Fertigung von Leiterplatten werden die Strukturen mittels geeigneter Ätzlösungen aus dem kupferbeschichteten Basismaterial herausgeätzt. Bei Verwendung einer Kupferchlorid-Salzsäure-Ätzlösung bestehen Defizite hinsichtlich einer umweltfreundlichen und rentablen Recyling-Technik. Außerdem geht der Trend in der Leiterplattentechnik zu immer feineren Strukturen (Mikrofeinstleiter), die mit der Kupferchlorid-Ätztechnik nicht mehr wirtschaftlich herstellbar sind. Deshalb bestehen für das neu zu entwickelnde Recycling-Ätzverfahren die folgenden Zielstellungen: - Durch höhere erreichbare Ätzgeschwindigkeiten bei verbesserter Flankensteilheit sollen besonders feine Leiterplattenstrukturen rationeller und in besserer Qualität herstellbar sein - Im geschlossenen Kreislauf soll das eingelöste Kupfer elektrolytisch rückgewonnen und das Ätzmittel reoxidiert werden, so dass Abfälle vermieden und Chemikalien eingespart werden können. Fazit Die in der Aufgabenstellung vorgesehene Zielstellung für das Projekt wurde in allen wesentlichen Punkten erfüllt. Darüber hinaus wurden neue innovative Lösungen für die Regenerations-Elektrolyse entwickelt und erprobt sowie Vorschläge zur ökologischen und ökonomischen Weiterentwicklung gemacht. Für eine künftige Markteinführung ist es erforderlich, die Erprobung unter Produktionsbedingungen in einer beim Projektpartner ILFA zu errichtenden Pilotanlage durchzuführen. Diese Pilotanlage könnte gleichzeitig als Referenzanlage für die künftige Markteinführung genutzt werden.
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| Bund | 36 |
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| Förderprogramm | 36 |
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| offen | 36 |
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