Das Projekt "Einsatz von Ingenieurkeramik zur Energieeinsparung in Thermoprozessanlagen mit Gasumwälzung bei höheren Temperaturen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von WS Wärmeprozesstechnik GmbH durchgeführt. Entwicklung keramischer Heißgasventilatoren und Heizregister für den Einsatz in Thermoprozessanlagen mit Gasumwälzung bei Temperaturen bis ca. 1250 Grad C zur Steigerung der Effizienz und zur Energieeinsparung. Bau eines Heizregisters mit verfügbaren keramischen Strahlrohren. Berechnung und Messung von Leistungsgrenzen und Kennfeldern für Heizleistung und Druckverlust. Entwicklung und Bau von regenerativen, keramischen Strahlrohrsystemen. Die Ergebnisse werden in Fachzeitschriften veröffentlicht. Am Ende des Vorhabens steht ein Prototyp eines Heizregisters und ein regeneratives, keramisches Strahlrohrsystem zur Verfügung. Die Umstellung von elektrischer auf brennstoffgebundene Energie leistet einen wesentlichen Beitrag zur Ressourcenschonung und zur CO2-Reduktion. Auch der direkte Einsatz von Biobrennstoffen und Wasserstoff ist möglich.
Das Projekt "Ingenieurkeramik zur Energieeinsparung in Thermoprozessanlagen mit hochintensiver Gasumwälzung bei höheren Temperaturen - Verbundprojekt (Kennwort: KEEP HIGHT)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Hochschule Aachen, Institut für keramische Komponenten im Maschinenbau durchgeführt. Entwicklung keramischer Heißgasventilatoren und keramischer Heizregister für den Einsatz in Thermoprozessanlagen mit Gasumwälzung bei Temperaturen bis ca. 1250 Grad C zur Steigerung der Effizienz und zur Energieeinsparung. Analyse des Kraft- und Wärmeflusses für die zu entwickelnden keramischen Komponenten. Konstruktion der Ventilatoren mit zugehöriger Welle-Nabe-Verbindung. Erstellung von Konzeptstudien, die mit Hilfe von FEM-Simulationen auf ihre Funktionsfähigkeit hin analysiert werden (Synthese von Eigen-, Verbund- und Lastspannungen). Mechanische, thermische und chemische Charakterisierung der Werkstoffe und Bestimmung der Eigen- und Verbundspannungen. Test der Komponenten und Module unter betriebsähnlichen Bedingungen. Das Zusammenwirken von keramischen Ventilatoren mit Gas betriebenen Heizregistern ermöglicht eine Erhöhung des konvektiven Wärmeaustausches. Dadurch eröffnet sich eine Vielzahl von Anwendungen im Bereich der Wärmegutbehandlung z.B. von Gütern mit geringer Emissivität und im Bereich der Hochkonvektionstechnik. Die Umstellung von elektrischer auf fossile Energiequellen leistet einen wesentlichen Beitrag zur Ressourcenschonung und zur CO2-Reduktion.
Das Projekt "Ingenieurkeramik zur Energieeinsparung in Thermoprozessanlagen mit hochintensiver Gasumwälzung bei höheren Temperaturen (Kennwort: KEEP HIGHT)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Schunk Ingenieurkeramik GmbH durchgeführt. Entwicklung keramischer Heißgasventilatoren und keramischer Strahlrohre für den Einsatz in Thermoprozessanlagen mit Gasumwälzung bei Temperaturen bis ca. 1250 Grad C zur Steigerung der Effizienz und zur Energieeinsparung. Entwicklung von Fertigungstechniken zur Herstellung von Referenzkörpern und Ventilatorkomponenten aus siliciuminfiltriertem Siliciumcarbid für mechanische Belastungsversuche. Produktion von Ventilator-Rotoren aus Nabe, Schaufeln und Trägerscheiben durch geeignete Verbindungs- und Fügetechnik. Entwicklung von modifizierten Heizrohren und anderen Komponenten für ein keramisches Heizregister. Als Zulieferer der keramischen Komponenten will Schunk Ingenieurkeramik GmbH in Zusammenarbeit mit dem thermischen Anlagenbau neue Anwendungen im Hochtemperaturbereich der industriellen Wärmebehandlungstechnik erschließen.
Das Projekt "Ingenieurkeramik zur Energieeinsparung in Thermoprozessanlagen mit hochintensiver Gasumwälzung bei höheren Temperaturen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von WSP Ingenieurgesellschaft für Wäremetechnik, Strömungstechnik und Prozeßtechnik mbH durchgeführt. Das Ziel des Vorhabens ist die Entwicklung, der Bau und die Erprobung von Heißgasventilatoren in keramischer Bauweise für den Einsatz in Thermoprozessanlagen bei sehr hohen Einsatztemperaturen bis 1250 Grad C. Geometrische Gestaltung der Ventilatorlaufräder im Hinblick auf deren strömungstechnische Anforderungen sowie Überprüfung der Bauteile auf Prüfständen in kaltem Zustand und unter Betriebsbedingungen. Insbesondere die Reduzierung des Energieverbrauchs, die Erhöhung des Produktdurchsatzes sowie die Steigerung der Produktgüte sollen im Fall eines erfolgreich abgeschlossenen Vorhabens das gewünschte Endergebnis des Verbundprojektes darstellen. Dazu kommen neue Anwendungen, die bisher durch die Nichtverfügbarkeit der keramischen Komponenten und Systeme nicht oder nur unwirtschaftlich realisiert werden können.
Das Projekt "Entwicklung von wartungsfreien und verschleißarmen Lagern für oszillierende Gelenke von mobilen Arbeitsmaschinen unter Einsatz von Ingenieurkeramiken (GELAGER)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Dresden, Institut für Mechatronischen Maschinenbau, Professur für Baumaschinen durchgeführt. Bei mobilen Arbeitsmaschinen haben Kosten aus Stillstand und Wartung eine besondere Bedeutung, weil Verschleißteilwechsel und Schmierzyklen alltäglich sind. Diesem Sachverhalt begegnet man sehr deutlich in den freien Gelenken von Arbeitsausrüstungen dieser Maschinen, die als Gleit- oder Gelenklager ausgebildet sind. In den Wartungsvorschriften werden Nachschmierzyklen angegeben, die nicht nur Aufwand bedeuten, sondern auch Maschinen mit hässlich verschmutzten Fettkragen und unüberhörbarem Gelenkspiel (Verschleiß) hinterlassen. Der Trend zur Wartungsfreiheit, Energieeffizienz und Umweltschonung erfordert eine Verschleißreduzierung an den hochbeanspruchten Kontaktstellen dieser bewegten Bauteile, die einen geringen Reibwert und zudem die Verhinderung von Schmiermittelaustritt sicherstellen sollen. Das angestrebte Forschungsziel besteht in der Entwicklung eines wartungsfreien und verschleißarmen Gleitlagers für oszillierende und hochbelastete Gelenke in Arbeitsausrüstungen. Dadurch sollen zukünftig Maschinenstillstand aufgrund von Nachschmierungen oder Bauteilwechsel im Betrieb mobiler Arbeitsmaschinen vermieden werden. Die Umsetzung dieses Ziels soll durch den Einsatz von Ingenieurkeramik erfolgen, die über ein hohes Potenzial zur Verbesserung der Tribomechanik verfügt. Dabei spielt die Entwicklung eines geeigneten Lagerdesigns unter Beachtung von Stoff- und Beanspruchungseigenschaften sowie Prüfstandsversuche die dominante Rolle. Gegenstand der Forschungsarbeiten sind Gestaltungs- und Bemessungsregeln, mit welchen verallgemeinerungsfähige wissenschaftlich-technische Aussagen generiert werden, die in großer Breite und Vielfalt anwendbar sind. Aus tribologischer Sicht sind Keramiken zur Verschleißminimierung besonders gut geeignet. Darüber hinaus sind sie korrosionsbeständig und weisen nur geringe tribochemische Reaktionsfreudigkeiten auf. Die Härte erreicht Werte, die rd. 20 % über dem Abrasivstoff (Quarzsand bis 1.200 HV) liegen. Zudem wurde erkannt, dass kein weiteres Potential zur Verschleißminimierung in hochlegierten Stählen liegt und dass aufgrund der geringeren Dichte von Ingenieurkeramik gegenüber Stahl (0,35 bis 0,75) ein Leichtbaueffekt erzielt werden kann. Ein wartungsfreies Gleitlager auf Basis von Ingenieurkeramik stellt eine neue, innovative und vorwettbewerbliche Komponente für mobile Arbeitsmaschinen dar, die derzeitig am Markt nicht verfügbar ist. Neben der Vermeidung von funktionsbeeinflussendem Abrasiv- und Adhäsionsverschleiß sowie dem Verzicht auf Nachschmierung wird die angestrebte Reduzierung des Reibwertes auch einen energetischen Effekt hervorrufen. Damit rücken die Verringerung von Betriebskosten sowie eine Ressourcen- und Umweltschonung in den Mittelpunkt des innovativen Beitrags. Da oszillierende Gleit- oder Gelenklager in sehr vielfältigen Maschinen zum Einsatz kommen und deren Anwendung sich über die Baumaschinenbranche hinaus erstreckt, wird von einem hohen Nutzen für KMU und Zulieferern ausgegangen. (Text ge