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Stoffkreislaeufe in der Industrie - Eine System Dynamics basierte Analyse

Ausgehend von einer systemtheoretischen Sicht sollen die bei der industriellen Produktion auftretenden Stoffkreislaeufe annhand eines auf dem 'System Dynamics Ansatz' basierenden Simulationsmodells untersucht werden. Das Ziel der Arbeit ist ein besseres Verstaendnis der betriebswirtschaftlichen Auswirkungen dieser Kreislaeufen auf zwei Problemebenen. Zum einen sollen die verschiedenen Stoffkeislaeufe untersucht werden, die zwischen der Grundstoffindustrie und der Produktion von Konsumguetern auftreten. Hierbei stehen Einsparungen der natuerlichen Ressourcen den organisatorischen und finanziellen Aufwendungen sowie den Qualitaetsaspekten gegenueber. Zum anderen bilden Stoffkreislaeufe aufgrund der Ruecknahme von Produkten nach der Nutzungsphase die zweite Ebene der Untersuchung. Hierbei bilden insbesondere die dabei auftretenden langen Zeitraeume den Ansatzpunkt der Untersuchung.

Grossflaechige Betonheizkoerper - Nachauftrag

Die hergestellten textilen Heizregister (Silikonschlaeuche, eingewirkt in eine textile Matte, die als Abstandshalter und Bewehrung wirken soll) sind als grossflaechige beheizbare Betonfertigteile zu komplettieren. Es sind Varianten in Normal- und Leichtbeton herzustellen. Die Betonheizkoerper koennen mit vergleichsweisen niedrigen Vorlauftemperaturen betrieben werden, wenn sie z.B als grossflaechige vorgesetzte Innenwand installiert werden. Die Betonheizkoerper wurden gefertigt. Eine Gewichtsreduzierung um 30 Prozent konnte durch Fertigung mittels Leichtbeton erreicht werden. Durch Kassettierung wurden weitere Massereduzierungen realisiert.

Minimierung der Energie- und Stoffstroeme am Beispiel eines Textilveredlungsbetriebes

Komplexe Prozessoptimierung

Fuer chemische Prozesstechnologien wird durch mathematische Optimierungsmethoden der Verbrauch an Waschmitteln und Endenergie simultan minimiert.

Biomimetische Plasmapolymere zur Funktionalisierung von Papier, Teilvorhaben 1: Papiertechnologie

Verbesserung von Umwelt- und Arbeitsschutz bei der Hochleistungszerspanung (Drehen und Fraesen) hochfester Werkstoffe durch 'trockenen Heissschnitt' mittels eines neuartigen Kombiverfahrens der Minimalmengenkuehlschmierung (MMKS)

Ressourceneinsparung durch oeko-effiziente Dienstleistungen

Ziel: Wissenschaftliche Erforschung von oeko-effizienten Dienstleistungen. Fragestellung: Lassen sich Produkte durch Dienstleistungen 'ersetzen'? - d.h.: fuehrt Dienstleistungsverkauf statt Produktverkauf zu hoeherer Oeko-Effizienz? Zwischenergebnisse: - Eigentumsrechte beeinflussen erheblich die Oeko-Effizienz, - Fallstudien zu Chemie-Dienstleistungen, Least-Cost-Planning (LCP) und Servicekonzepten.

Neuartiger Leichtbaustahl - Errichtung einer Produktionsanlage für Stahlbänder

Das Projekt wird an zwei Unternehmensstandorten durchgeführt: Eine neuartige Bandgießanlage zur Herstellung von Vorbändern wird in Peine errichtet. Dort sollen neue, hochfeste Stahlwerkstoffe mit hohem Mangan-, Silizium- und Aluminium-Gehalten hergestellt werden. In Salzgitter wird eine vorhandene Walzanlage zur Weiterverarbeitung der Vorbänder umgebaut. Bei der Herstellung von Leichtbaustählen sollen etwa 170 kg CO2 pro Tonne Warmband eingespart werden. Bezogen auf das Produktionsvolumen der geplanten Anlage (25.000 Tonnen) ergibt das eine CO2-Einsparung von 4.250 Tonnen pro Jahr. Darüber hinaus werden erhebliche Energieeinsparungspotenziale in der Stahl verarbeitenden Industrie erwartet. Beim Einsatz beispielsweise in Kraftfahrzeugen rechnen Experten mit einer Kraftstoffreduzierung von ca. 0,2 Liter / 100 km bzw. ca. 8 g CO2 / km. Das entspricht umgerechnet auf die produzierte Jahresmenge an Stahl etwa 8 Millionen Kraftstoff jährlich.

Material- und Energieeinsparung durch woelbstrukturierte, duenne Bauteile

Nur wenige Umweltthemen bewegen die Oeffentlichkeit so sehr wie das Abfallproblem. Greifbarstes Objekt ist hier die Verpackung. Gesetzgeberische Vorgaben und ein geaendertes Kaeuferverhalten fuehren zur Forderung nach der Verpackungsverminderung. Durch Materialminderungen, Materialeinsparungen bis hin zu neuen Materialkombinationen wird im Verpackungsbereich heute staendig an der Optimierung von Verpackungen gearbeitet. Die Herstellung leichter und trotzdem formstabiler Verpackungen aus woelbstrukturierten Materialien, wie Blech, Pappe, Papier und Kunststoff bietet hier einen Ansatz, den Verbrauch an Packmittelmengen erheblich zu reduzieren. Die Technik des Woelbstrukturierens erfordert keine aufwendigen Werkzeuge und nur geringen Energieaufwand. Ferner wird die Oberflaechenguete des Materials durch diese neuartige Technik nicht beeintraechtigt, so dass veredelte Ausgangswerkstoffe mit lackierten, bedruckten oder korrosionsgeschuetzten Oberflaechen verwendet werden koennen. Mit Hilfe der vorliegenden experimentellen Daten sowie FEM-Analysen am Rechner ergeben sich kostenguenstige Optimierungsmoeglichkeiten fuer neue Anwendungsgebiete materialeinsparender Verpackungen.

Lehmbau-Technologie

Anwendung von Lehm als Baumaterial in Planung und Ausfuehrung. Oekologische Aspekte: - Minimierung Energieaufwand bei Herstellung und Benuetzung - Kein Abfall; wiederverwendbarer Baustoff Forschungsgebiet: Entwicklung von optimierten Verarbeitungsmethoden des Baumaterials unter Einsatz von arbeitszeitsparenden Maschinen und Bearbeitungstechnologien.

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