Das Projekt "Pilotmaßnahme Strukturwandel - AWAREGIO: Modulare Abwasserreinigungsverfahren zur Wiederverwendung von Wasser, Nährstoffen und Energie als Chance für kleine und mittlere Unternehmen im regionalen Strukturwandel, Teilprojekt 1" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Bildung und Forschung. Es wird/wurde ausgeführt durch: Forschungsinstitut für Wasser- und Abfallwirtschaft e.V. an der RWTH Aachen University.Das Ziel der Pilotmaßnahme AWAREGIO ('Modulare Abwasserreinigungsverfahren zur Wiederverwendung von Wasser, Nährstoffen und Energie als Chance für kleine und mittlere Unternehmen im regionalen Strukturwandel') ist es, durch die Entwicklung innovativer, modular aufgebauter Abwasserreinigungsverfahren zur Wiederverwendung von Wasser, abwassergebürtigen Nährstoffen und Energie aus dem Abwasser im Pflanzenbau, in der Fischzucht und zur Trinkwassersubstitution neue Marktchancen insbesondere für kleine und mittlere Unternehmen in vom Strukturwandel betroffenen Regionen zu eröffnen. In einer Kooperation zwischen Aachener und Leipziger Forschungsinstituten, kleinen und mittleren Unternehmen aus Brandenburg, Sachsen und Nordrhein-Westfalen und dem Wasserverband in der Region am linken Niederrhein wird eine modulare Versuchsanlage mit angeschlossener Aquaponik auf der Kläranlage Moers-Gerdt errichtet. Das mehrstufige, modular aufgebaute Abwasseraufbereitungssystem setzt auf ressourcensparende Technologien und soll ein hohes Maß an Flexibilität bzgl. der Arten der Wiederverwendung und bzgl. der Verteilung der Teilströme auf verschiedene Nutzungen ermöglichen. Es wird ein Wiederverwendungspotential aus dem aufbereiteten Abwasser von ca. 90 % anvisiert. Dabei spielen die Nährstoffnutzung und (Teil-)Entsalzung ebenso eine wichtige Rolle wie die Ressourceneffizienz bei der Abwasserbehandlung und Wiederverwertung, um die Wasserverfügbarkeit in den verschiedenen Nutzungsbereichen zu erhöhen. Vorgesehener Anwendungsbereich sollen kommunale Abwasserbehandlungen sowohl in Ballungs- als auch in ländlichen Räumen sein. Die Pilotmaßnahme soll in dreifacher Weise zur Stärkung strukturschwacher Regionen Deutschlands beitragen: - Entwicklung modularer, an die Anforderung dünn besiedelter bzw. von Abwanderung gekennzeichneter Regionen angepasster Abwasserreinigungstechniken, - Aufzeigen neuer Erwerbsstrukturen in der Fisch- und Gemüseproduktion in Hydroponik/Aquaponik, sowie - Stärkung regionaler Innovationscluster und Schaffung von Arbeitsplätzen in Unternehmen der Abwassertechnik. Um die hohen Anforderungen an die hygienischen und stofflichen Produktqualitäten für die Nahrungsmittelproduktion und Stützung der Trinkwasserversorgung unter realen Betriebsbedingungen sicherzustellen, werden in AWAREGIO praxistaugliche Analyse- und Überwachungsmethoden entwickelt und getestet. Durch seine ressourcenschonende und wartungsarme Bauweise können von dem vorgeschlagenen Anlagenkonzept auch neue Impulse für die Wiederverwendung kommunalen Abwassers in wasserarmen Schwellen- und Entwicklungsländern gewonnen werden. Dabei wird die geplante Verwendung der halbtechnischen Versuchs- und Demonstrationsanlage zur Aus- und Weiterbildung internationaler Fach- und Führungskräfte dazu beitragen, regionale Entscheidungsträger mit innovativen abwassertechnischen Lösungen in Deutschland vertraut zu machen und dadurch nebenbei neue Marktchancen für hiesige Unternehmen zu erschließen.
Das Projekt "Zwanzig20 - futureTEX - VP 27, Teilprojekt 1: Entwicklung einer smarten Instandhaltung für eine smarte kontinuierliche Fertigungslinie zur Verarbeitung von rezyklierten Hochleistungsfasern" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Bildung und Forschung. Es wird/wurde ausgeführt durch: Sächsisches Textilforschungsinstitut e.V..Das Gesamtziel des Vorhabens besteht im Aufbau einer intelligenten Anlage zur Verarbeitung rezyklierter Hochleistungsfasern unter Integration von Industrie 4.0-Ansätzen in Hightech-Anwendungen. Im Fokus stehen die Entwicklung und der prototypische Aufbau der Produktionsanlage zur Herstellung von Organoblechen als cyber-physisches Produktionssystem. Die Anlage ist gekennzeichnet durch kontinuierliche Herstellung eines Textilgutes durch mehrere aufeinanderfolgende Prozessschritte, welche prozess- und parameterseitig in gegenseitiger Abhängigkeit stehen. Mit dem Vorhaben werden Lösungen zu definierten Industrie 4.0-Handlungsfeldern an einer semi-industriellen Anlagentechnik umgesetzt. Für das Sächsische Textilforschungsinstitut e.V. liegt der Fokus auf dem Feld der 'Intelligenten Instandhaltung'. Ziel ist die frühzeitige Fehlerdiagnose, noch bevor Störungen oder Maschinenausfälle auftreten, um Schäden und ungeplante Stillstände sowie die damit verbundenen Kosten zu minimieren. Als ein Ergebnis des Vorhabens werden Demonstratoren entstehen, die das Vorgehen zur Integration und den Nutzen der Technologien aufzeigen. Die Lösungen werden Teil des Forschungs- und Versuchsfeldes 'Textilfabrik der Zukunft' am Sächsischen Textilforschungsinstitut e.V. Die Ergebnisse fließen weiterhin in ein Lehr- und Schulungskonzept ein, um den Transfer in die Industrie sicherzustellen.
Das Projekt "Teilprojekt 2^KMU-innovativ13 - AquaChromSorb: Entwicklung eines neuen Filtermaterials zur selektiven Entfernung von Cr(VI) und Cr(gesamt) aus Grundwasser und industriellem Prozesswasser^Teilprojekt 4^Teilprojekt 3^Teilprojekt 5, Teilprojekt 1" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Bildung und Forschung. Es wird/wurde ausgeführt durch: hydroFilt Forschungsgesellschaft mbH.
Das Projekt "KMU-innovativ13 - Ultraflachsandfang: Entwicklung eines Verfahrens zur Abscheidung von Feinsanden aus kommunalen Kläranlagen, Teilprojekt 1" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Bildung und Forschung. Es wird/wurde ausgeführt durch: Werkstoff + Funktion Grimmel Wassertechnik GmbH.
Das Projekt "KMU-innovativ - Ressourceneffizienz: ReCarbo - Entwicklung eines energie- und ressourcenschonenden Recyclingverfahrens für carbonfaserverstärkte Kunststoffe, Teilvorhaben 1: Entwicklung, Konstruktion und Fertigung einer Labor- und Technikumsanlage zum Recycling von CFK mittels Friktionswärme" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Bildung und Forschung. Es wird/wurde ausgeführt durch: WIPA Werkzeug- und Maschinenbau GmbH.Zentrale Zielsetzung des geplanten Vorhabens ist die Entwicklung eines Verfahrens, welches unter dem Einsatz von Friktionswärme CFK-Produktionsreste in einen teigigen Zustand überführt und im selben Produktionsschritt beigefügte Carbonfaserreste zu einer homogenen Masse compoundiert. Das Ergebnis des Verfahrens soll ein carbonfaserverstärkter Kunststoff in Granulatform sein, welcher hinsichtlich der Materialeigenschaften (u. a. Zug-, Biege-, und Schlageigenschaften) die Einhaltung derzeitiger ISONormen gewährleistet. Zentrale Vorteile gegenüber dem derzeitigen Stand der Technik (Doppelschneckenextruder) aufweisen, und a.: - Energieeinsparung: Erheblich reduzierter Energiebedarf gegenüber dem Einsatz von Extrudern. - Ressourceneinsparung: Verminderung des prozessbedingten Carbonfaserbruchs - Verbesserte CO2-Bilanz Das 24-monatige FuE-Projekt soll in enger Zusammenarbeit der Wipa Maschinenbau GmbH und der Kunststofftechnik Paderborn durchgeführt werden. Hierbei obliegen dem Industriepartner die Integration der erforderlichen Sensorik, die zur Erfassung des Ist-Zustands dient, der Bau einer Laboranlage, einer Vorzerkleinerungsanlage (Schnell-Guillotine) sowie einer Technikumsanlage. Gemeinsam werden Testreihen zur Erfassung des Ist-Zustands durchgeführt (Temperaturverteilung, Leistungsaufnahme, etc.). Die Durchführung von Simulationen zur Analyse der Wirkungsweise maschinenbautechnischer Modifikationen der Scheibengeometrien obliegt der Kunststofftechnik Paderborn, genauso wie die Durchführung von Untersuchungen an der Laboranlage sowie parallel am Doppelschneckenextruder. Anhand der Simulationen und Untersuchungen findet gemeinsam eine Optimierung der Laboranlage statt. Die Ergebnisse aus der Optimierung dienen als Basis für den Bau der Technikumsanlage, an der im Weiteren gemeinsam Untersuchungen durchgeführt werden.
Das Projekt "Plastik - Verbundprojekt REPLAWA: Reduktion des Eintrags von Plastik über das Abwasser in die aquatische Umwelt, Teilprojekt 4" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Bildung und Forschung. Es wird/wurde ausgeführt durch: Nordic Water GmbH.Mit dem Verbundprojekt werden zur Herausforderung Kunststoffe in der Umwelt die zentralen Fragestellungen und Aufgaben zum Schutz der Ressource Wasser in Zusammenhang mit der Abwasserableitung und Abwasserbehandlung untersucht. Die Eintragspfade ins Gewässer durch Kläranlagen, Niederschlagswassereinläufe- und Mischwasserentlastungen sowie die Senken bei der Abwasserbehandlung und im Klärschlamm werden ermittelt und quantitativ beurteilt. Verfahren zur Reduktion und Elimination des Eintrags von Plastik bei der Abwasserbehandlung werden praktisch erprobt und bewertet. Daraus werden Strategien zur Regulierung von Plastikeinträgen und Sensibilisierung von Verbrauchern und Betreibern sowie zu Verminderung des Eintrags über das Abwasser abgeleitet. In dem vorliegenden Teilprojekt liegt der Schwerpunkt auf der Filtration aus den Abwasserströmen durch Sand- und Scheibenfilter Die Arbeitsplanung des Verbundprojekts sieht folgende Arbeitspakete vor: 1) Weiterentwicklung der Probenahme-, Analysenmethodik, 2) Untersuchung der Eintragspfade in Gewässer, Grundwasser und Landwirtschaft, 3) Untersuchungen an großtechnischen Kläranlagen, 4) Halbtechnische Untersuchungen zur Abscheidung von Plastik, 5) Sozialwissenschaftliche Analyse zu Regulierung, 6) Handlungsempfehlungen zur Strategieentwicklung, 7) Koordination des Verbundprojekts. Das vorliegende Teilprojekt fokussiert neben der halbtechnischen Untersuchung zur Abscheidung von Plastik durch Sand- und Scheibenfilter auf der Erstellung von Einsatzempfehlungen aus der Sicht eines Anlagenbauers.
Das Projekt "Plastik - Verbundprojekt REPLAWA: Reduktion des Eintrags von Plastik über das Abwasser in die aquatische Umwelt, Teilprojekt 1" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Bildung und Forschung. Es wird/wurde ausgeführt durch: Emscher Wassertechnik GmbH.Das REPLAWA-Projekt untersucht innerhalb der umweltpolitisch aktuellen Thematik des Plastiks in der Umwelt den Schutz der Ressource Wasser vor Mikroplastikeinträgen über die Abwasserableitung und Abwasserbehandlung. Dazu werden die Eintragspfade in Gewässer durch Kläranlagen, Niederschlagswassereinläufe und Mischwasserentlastungen sowie die Senken bei der Abwasserbehandlung und im Klärschlamm ermittelt und quantitativ beurteilt. Verschiedene Filtrationsverfahren zur Reduzierung von Mikroplastikemissionen bei der Abwasserbehandlung werden praktisch erprobt und bewertet. Basierend auf den Untersuchungsergebnissen und Auswertungen internationaler Regulierungsansätze werden Strategien zur Reduzierung von Plastikeinträgen und zur Sensibilisierung von Entscheidungsträgern und Anlagenbetreibern sowie zu Verminderung des Eintrags über das Abwasser abgeleitet. Als Grundlage des Projekts werden standardisierte Methoden zur Probenahme, Probenvorbereitung und Analyse von Mikroplastikpartikeln entwickelt. Die Arbeitsplanung des Verbundprojekts sieht folgende Arbeitspakete vor: 1) Weiterentwicklung der Probenahme-, Analysenmethodik, 2) Untersuchung der Eintragspfade in Gewässer, Grundwasser und Landwirtschaft, 3) Untersuchungen an großtechnischen Kläranlagen, 4) Halbtechnische Untersuchungen zur Abscheidung von Plastik mittels Sand-, Scheiben-, Tuch- und Membranfiltration, 5) Sozialwissenschaftliche Analyse zu Regulierungsansätzen weltweit, 6) Handlungsempfehlungen zur Strategieentwicklung, 7) Koordination des Verbundprojekts. Mit dem vorliegenden Teilprojekt übernimmt die Emscher Wassertechnik GmbH die Koordination des Verbundprojektes und ist als Praxisakteur für Ingenieurdienstleistungen bei der exemplarischen Bestandsaufnahme und die Beprobung am Gewässer Lippe, bei der Datenerhebung und Auswertung zu unterschiedlichen Kläranlagen sowie bei der Verschneidung der Ergebnisse und federführend bei der Erarbeitung von Handlungsempfehlungen zur Strategieentwicklung involviert. Das REPLAWA-Verbundprojekt ist Teil des BMBF-Forschungsschwerpunkts 'Plastik in der Umwelt'.
Das Projekt "Plastik - Verbundprojekt REPLAWA: Reduktion des Eintrags von Plastik über das Abwasser in die aquatische Umwelt, Teilprojekt 3" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Bildung und Forschung. Es wird/wurde ausgeführt durch: Technische Universität Carolo-Wilhelmina zu Braunschweig, Institut für Siedlungswasserwirtschaft.Im REPLAWA-Verbund werden die zentralen Fragen zum Thema Plastik in der Umwelt in Zusammenhang mit der Abwasserableitung und -behandlung untersucht. Das ISWW entwickelt dabei u.a. eine Analysemethodik für die Mikroplastikdetektion in Klärschlämmen. Darauf aufbauend werden großtechnischen Kläranlagen hinsichtlich ihrer Mikroplastikfrachten v.a. in Bezug auf die Schlammbehandlung bilanziert, sowie der Eintrag in die Landwirtschaft durch die Abwasserverregnung und Schlammverwertung evaluiert. Filtrationstechnologien zur Reduktion der Plastikeinträge werden neben der Schlammfaulung gezielt in dotierten halbtechn. Versuchsanlagen untersucht. Aus den Ergebnissen werden Strategien zur Sensibilisierung von Verbrauchern und Betreibern sowie zur Verminderung des Eintrags über das Abwasser abgeleitet. Die sozialwissenschaftliche Forschung des ISW-IB im Projektverbund ermittelt, inwiefern die internationale Debatte um die Regulierung von Plastik geeignet sind, die technisch möglichen Lösungen zu realisieren. Dabei interessiert insbesondere die internationale Normgenese im Bereich Mikroplastik und Abwasser. Es wird untersucht, inwiefern politische Lösungen mit den technischen Problemen und Herangehensweisen korrespondieren, sowie das mögliche Verhältnis von konsumentenorientierten Lösungen zu technischen 'End-of-pipe-Lösungen', die im REPLAWA-Verbund untersucht werden. ISWW: AP1: Methodenentwicklung Schlammaufschluss für Mikroplastikanalyse und Dotierung halbtechn. Versuche AP2: Untersuchung Einträge in Landwirtschaft und Grundwasser im Verregnungsgebiet Braunschweig AP3: Bilanzierung Mikroplastikfrachten auf Kläranlage Braunschweig, Unterstützung der TU Berlin bei Beprobung weiterer Kläranlagen AP4: Durchführung halbtechn. Versuche zur weitergehenden Mikroplastikabscheidung sowie Schlammfaulung AP6: Entwicklung Handlungsempfehlungen Verbund AP7: Verbundworkshops ISW-IB: AP5: Sozialwissenschaftliche Analyse AP6: Entwicklung Handlungsempfehlungen Verbund AP7: Verbundworkshops.
Das Projekt "SIMON - Wartung und Betrieb von Silikonwärmeträgermedien, Teilvorhaben: Komponententest, Wasserstoffkontrolle und Wiederaufbereitung des Wärmeträgermediums" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz. Es wird/wurde ausgeführt durch: Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. (DLR), Institut für Solarforschung (SF), Standort Köln.Das SIMON-Projekt knüpft an das erfolgreiche SITEF-Projekt an. In SITEF wurde die Anwendbarkeit des silicon-basierten Wärmeträgerfluids (SHTF) HELISOL® 5A im Zusammenspiel mit den für den Betrieb erforderlichen Komponenten (vor allem Receiver und Rotation and Expansion Performing Assembly, REPA) in der Größenordnung eines Parabolrinnen-Loops bei Temperaturen von 425 °C demonstriert. Während das SITEF-Projekt auf die Demonstration der Machbarkeit ausgerichtet war, zielt das SIMON-Projekt auf die Unterstützung und Beschleunigung der Markteinführung durch die Absenkung identifizierter Hindernisse. SIMON demonstriert neben der Fluidstabilität des neu entwickeltem SHTFs HELISOL® XA auch die Langzeitstabilität von Komponenten wie REPAs mittels zyklischer Lebensdauertests in einem spezifischen REPA-Teststand sowie der von Receiver Rohren und Pumpe im technischen Maßstab mit der PROMETEO Anlage (auf der Plataforma Solar de Almería, Spanien). Ferner werden für den Betrieb der Fluide erforderliche Pflege- und Aufarbeitungskonzepte demonstriert, um einerseits einen Betrieb über 25 Jahre bei begrenztem Anstieg der Viskosität von HELISOL® 5A und HELISOL® XA bei 425 °C zu ermöglichen. Andererseits soll eine für die silicon-basierten Wärmeträger geeignete Leichtsiederabtrennung entwickelt und demonstriert werden, um die sich langsam bildenden unerwünschten Zersetzungsprodukte wie Wasserstoff, Methan und alkylierte Silane in geeigneter Form abzutrennen. Im Rahmen von SIMON sollen die neuen Fluide weitergehend charakterisiert und die Untersuchungsmöglichkeiten der physikalisch-chemischen Eigenschaften der Wärmeträger bei hohen Temperaturen erweitert werden. Für die Wärmeleitfähigkeitsmessung bei hohen Temperaturen soll ein Laborgerät und für die Viskosität eine Sonde weiterentwickelt werden, die auch zum Monitoring des Alterungsverhaltens eingesetzt werden könnte. Ziel ist jeweils die Bereitstellung zuverlässiger Daten, die zur Auslegung von Kraftwerken und zur wirtschaftlichen Optimierung benötigt werden.
Das Projekt "Wirtschaftsdünger aus Gärresten durch Verminderung der Stickstoffemission und Anreicherung von Pflanzennährstoffen bei der Gärresttrocknung (DuenGaer), Teilprojekt 1" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft. Es wird/wurde ausgeführt durch: Leibniz-Institut für Agrartechnik und Bioökonomie e.V..Das Vorhaben zielt auf die Entwicklung und Praxiserprobung eines innovativen, effizienten und emissionsarmen Verfahrens zur kontinuierlichen Gärresttrocknung. Im Fokus der Verfahrensentwicklung steht die Herstellung eines transportwürdigen Wirtschaftsdüngers mit möglichst hoher Stickstoffkonzentration. Mit der angestrebten Stickstoffanreicherung und Senkung der Ammoniak-Emissionen wird das Vorhaben den Zielen einer umweltschonenden Nutzung der Ressource Pflanzennährstoffe und einer nachhaltigen Agrarwirtschaft gerecht. Der Schwerpunkt des Projekts liegt in der experimentellen Erforschung des Trocknungsprozesses von Gärresten im Labor- und Technikumsmaßstab. Die physikalischen Zusammenhänge zwischen geometrischen (konstruktiven), trocknungstechnischen und stofflichen Parametern werden untersucht, um auf dieser Basis ein sicheres Scale-up zur Auslegung und Dimensionierung des neuartigen Trocknerapparates zu erreichen. Das ATB untersucht das grundlegende Trocknungs- und Emissionsverhalten (Ammoniak, Stickstoff) der ausgewählten Gärreste im Labor- und Technikumsmaßstab. Die Ergebnisse werden in Kooperation mit den Verbundpartnern analysiert und das Scaling-up vorbereitet. Auf dieser Grundlage übernimmt der Industriepartner R&F die Konstruktion und Fertigung der Demonstrationsanlage, die in der zweiten Projekthälfte als mobile Pilotanlage zur Gärresttrocknung am Standort Gollwitz der Kräuter Gas GmbH aufgebaut und erprobt wird. Die Funktionalität der Demonstrationsanlage hinsichtlich Energieeffizienz und Stickstoffanreicherung wird nachgewiesen. Zusätzlich findet eine Bewertung der Abluftreinigung hinsichtlich ihrer Energieeffizienz statt. Am Produktionsstandort der Biogasanlage Gollwitz sorgt die Kräuter Gas GmbH für eine reibungslose Einbindung des Demonstrators in das vorhandene Wärmenetz und für die Bereitstellung der Medienströme. In der Phase der großtechnischen Erprobung werden weitere Verfahrensoptimierungen in Zusammenarbeit mit den Projektpartnern vorgenommen.
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