Das Projekt "Teilprojekt A" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen University, Lehrstuhl für Digital Additive Production durchgeführt. Um unsere Gesellschaft klimaneutral zu gestalten, werden in Zukunft große Mengen aus erneuerbaren Energien per Wasserelektrolyse hergestellter Wasserstoff benötigt werden. Aus diesem Grund sollen in HyInnoCells innovative poröse Transportschichten entwickelt werden, welche eine Schlüsselkomponente von Elektrolyseuren darstellen. Diese sollen in einem Additive Layer Manufacturing-Ansatz hergestellt werden, bei dem aus mehreren porösen Schichten eine Sandwichstruktur erzeugt wird. Zusätzlich sollen Beschichtungen für die porösen Schichten entwickelt werden, welche diese vor Korrosion schützen und die Kontaktwiderstände verringern sollen, um so Elektrolyseure mit höherem Wirkungsgrad sowie höherer Lebensdauer zu erhalten. Zur Auswahl vielversprechender Werkstoffe wird die additive Fertigung benutzt, um schnell beschichtete Strukturen aus verschiedenen Werkstoffen zu erzeugen und zu testen. Die Technologieentwicklung wird im Projekt mit Hinblick auf die spätere kontinuierliche Produktion durchgeführt, mit welcher Produktionskosten reduziert und die Elektrolyseure so schneller wettbewerbsfähig sein können. An der RWTH Aachen sind der Lehrstuhl für Digitale Additive Production (DAP) und der Lehrstuhl für Production Engineering of E-Mobility Components (PEM) beteiligt. Am DAP werden in einem Rapid-Prototyping-Ansatz poröse, beschichtete Strukturen verschiedener Werkstoffe und Werkstoffkombinationen additiv gefertigt, welche dann in elektrochemischen Tests auf ihre Eigenschaften getestet werden können. Die Fertigung geschieht in einer Multimaterialanlage, in welcher die porösen Strukturen mittels Laser Bed Powder Fusion (LPBF) hergestellt werden und mittels Aerosol-Jet-Printing mit verschiedenen metallischen Beschichtungen beschichtet werden. Der PEM begleitet das Projekt im Hinblick auf den möglichen Transfer der entwickelten porösen Transportschichten und der Fertigungstechnologie in die Fertigung von Brennstoffzellen.
Das Projekt "Inertisieren von Oxidrückstand und Krätzestaub im Elektroofen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Hochschule Aachen, IME, Metallurgische Prozesstechnik und Metallrecycling durchgeführt. Die Verarbeitung von Oxidräckstand und Krätzestaub der Recyclingmetallurgie des Aluminiums im Elektroofen führte nach mechanischer Aufbereitung (Abtrennen des metallischen Al-Anteiles) und thermischer Vorbehandlung im Drehrohr (Abtrennung von Cl, F, S). zu inerten Schlacken mit bis zu 80 Prozent Al2O3, 15-30 Prozent CaO+MgO sowie etwa 5 Prozent SiO2. Ein direkter Einsatz in eine Schmelzflußelektrolysezelle war aufgrund der kontinuierlich zunehmenden Ca- und Mg-Gehalte im Elektrolyten nicht machbar.
Das Projekt "Teilprojekt H" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Precors GmbH durchgeführt. Um unsere Gesellschaft klimaneutral zu gestalten, werden in Zukunft große Mengen aus erneuerbaren Energien per Wasserelektrolyse hergestellter Wasserstoff benötigt werden. Aus diesem Grund sollen in HyInnoCells innovative poröse Transportschichten entwickelt werden, welche eine Schlüsselkomponente von Elektrolyseuren darstellen. Diese sollen in einem Additive Layer Manufacturing-Ansatz hergestellt werden, bei dem aus mehreren porösen Schichten eine Sandwichstruktur erzeugt wird. Zusätzlich sollen Beschichtungen für die porösen Schichten entwickelt werden, welche diese vor Korrosion schützen und die Kontaktwiderstände verringern sollen, um so Elektrolyseure mit höherem Wirkungsgrad sowie höherer Lebensdauer zu erhalten. Zur Auswahl vielversprechender Werkstoffe wird die additive Fertigung benutzt, um schnell beschichtete Strukturen aus verschiedenen Werkstoffen zu erzeugen und zu testen. Die Technologieentwicklung wird im Projekt mit Hinblick auf die spätere kontinuierliche Produktion durchgeführt, mit welcher Produktionskosten reduziert und die Elektrolyseure so schneller wettbewerbsfähig sein können. Das Kerngeschäft der Precors GmbH besteht in der Kommerzialisierung eines neuartigen Graphenoxid-basierten Materials und einer damit verbundenen skalierbaren Beschichtungstechnologie, die sowohl für die Beschichtung von metallischen Bipolarplatten als auch zur Produktion beschichteter Endlos-Metallfolien entwickelt worden ist. Im Rahmen des Projektvorhabens HyInnoCells werden Verfahren erforscht und entwickelt, um Kollektorelemente für Elektrolyseure zu beschichten. Besondere Herausforderungen bestehen in den Substratwerkstoffen, der Porosität der Materialien, der Größe der zu beschichtenden Platten sowie den Anforderungen an die elektrochemische Beständigkeit.
Das Projekt "Teilprojekt 5 - Wissenschaftliche Begleitung und Analytik" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Duisburg-Essen, Institut für Technologien der Metalle, Lehrstuhl Metallurgie der Eisen- und Stahlerzeugung durchgeführt. In diesem Vorhaben soll eine industrietaugliche Referenzanlage entwickelt werden, mit der Elektroofenschlacke (EOS) in Hinblick auf die Einhaltung zukünftiger Anforderungen an die Umweltverträglichkeit (Ersatzbaustoffverordnung) im flüssigen Zustand gezielt konditioniert wird. Auf diese Weise kann das Auslaugverhalten entscheidend beeinflusst werden, das für die Frage der Verwendbarkeit als Baustoff eine wesentliche Rolle spielt. In der 1. Projektphase werden Konditionierungsversuche an einer Prototyp-Anlage durchgeführt, die der Auswertung und Optimierung der Konditionierungsparameter dienen. Anschließend folgt die Aufbereitung der Reaktionsprodukte, wobei oxidische und metallische Phasen voneinander getrennt und hinsichtlich ihrer technischen und umweltrelevanten Parameter untersucht werden. Auf der Basis reproduzierbarer Ergebnisse werden in der 2. Projektphase Anlagen zur Konditionierung und zur Aufbereitung der EOS gebaut, die bis zur Betriebsreife optimiert werden. Im Anschluss erfolgt die kritische Bewertung der ökologischen und ökonomischen Aspekte dieses anwendungsorientierten Verbundvorhabens, dass die Wertschöpfungskette vom Anfall der Schlacke bis zur Verwertung der mineralischen und metallischen Fraktion abbildet. Damit ist es ein typisches Beispiel, wie Effizienztechnologien Treiber für Innovationen sein können, die mit dazu beitragen, die produzierende Industrie am Standort Deutschland zu stärken und mithelfen, den Wohlstand in Deutschland zu sichern.
Das Projekt "NIP II: 'Entwicklung von wirtschaftlich einsetzbaren Fertigungstechnologien für die Serienfertigung von PEM Brennstoffzellen-Stacks. Die Technologien werden Stückzahlen größer als 100.000 pro Jahr ermöglichen'" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Robert Bosch GmbH durchgeführt. 'Fahrzeuge mit Brennstoffzellenantrieb sind ein vielversprechender Ansatz für die nachhaltige und emissionsfreie Mobilität der Zukunft. Die heutige Fertigungstechnik für Brennstoffzellen-Stacks ist jedoch manufakturartig und erlaubt nur die kostenintensive Herstellung geringer Stückzahlen. Zur wirtschaftlichen Fertigung der Stacks in Großserie sind keine geeigneten Technologien am Markt etabliert. Diesen Mangel adressiert das geplante Vorhaben ManTyS mit zwei übergeordneten Zielen: 1) Erarbeitung von Konzepten und zugehöriger Technologien für die Fertigung leistungsfähiger Brennstoffzellen mit bis zu 1,8 W/cm2 Flächenleistungsdichte; es wird die Herstellung von Gasverteilerstrukturen, Dichtungen und der Verbindung der metallischen Komponenten betrachtet; die angestrebten Taktzeiten liegen im Bereich kleiner als 2 Sekunden für einzelne Prozesse 2) Ausarbeiten von großserientauglichen Fertigungslinien- und Handlingkonzepten mit dem Ziel einer verketteten und wirtschaftlichen Stack-Fertigung'.
Das Projekt "Teilprojekt 2: Aufbereitung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Hermann Rauen GmbH Co. durchgeführt. In diesem Vorhaben soll eine industrietaugliche Referenzanlage entwickelt werden, mit der Elektroofenschlacke (EOS) in Hinblick auf die Einhaltung zukünftiger Anforderungen an die Umweltverträglichkeit (Ersatzbaustoffverordnung) im flüssigen Zustand gezielt konditioniert wird. Auf diese Weise kann das Auslaugverhalten entscheidend beeinflusst werden, das für die Frage der Verwendbarkeit als Baustoff eine wesentliche Rolle spielt. In der 1. Projektphase werden Konditionierungsversuche an einer Prototyp-Anlage durchgeführt, die der Auswertung und Optimierung der Konditionierungsparameter dienen. Anschließend folgt die Aufbereitung der Reaktionsprodukte in neuen, an die konditionierte EOS angepassten Brechaggregaten, wobei oxidische und metallische Phasen voneinander getrennt und hinsichtlich ihrer technischen und umweltrelevanten Parameter untersucht werden. Auf der Basis reproduzierbarer Ergebnisse wird in der 2. Projektphase eine Anlage zur Konditionierung der EOS gebaut, die bis zur Betriebsreife optimiert wird. Im Anschluss erfolgt die kritische Bewertung der ökologischen und ökonomischen Aspekte dieses anwendungsorientierten Verbundvorhabens, dass die Wertschöpfungskette von der Erzeugung der Schlacke bis zur Verwertung der mineralischen und metallischen Fraktion abbildet. Damit ist dieses Vorhaben ein typisches Beispiel, wie Effizienztechnologien Treiber für Innovationen sein können, die mit dazu beitragen, die produzierende Industrie am Standort Deutschland zu stärken und mithelfen, den Wohlstand in Deutschland zu sichern.
Das Projekt "Teilvorhaben 6" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fraunhofer-Einrichtung für Wertstoffkreisläufe und Ressourcenstrategien durchgeführt. Mit GERRI wird ein nationales Netzwerk aus unabhängigen Forschern mit dem Ziel, gemeinsame Politik- und Gesellschaftsberatung im Bereich primärer und sekundärer metallischer und mineralischer Rohstoffe entlang der Wertschöpfungskette aufzubauen. GERRI soll eine Lücke in Deutschlands Präsenz auf dem Gebiet der internationalen Rohstoffforschung schließen, die sich in der Vergangenheit in einem unzureichend abgestimmten Profil deutscher Hochschulen und Forschungseinrichtungen auf dem Rohstoffsektor nach außen zeigte. Dadurch konnte Deutschland bisher auf dem Gebiet der Rohstoffforschung nicht den Einfluss geltend machen, der ihm eigentlich aufgrund der fachlichen Kompetenz im Land zustünde.
Das Projekt "TP4: Prüfung und Bewertung eines neuartigen Beschichtungssystems für den Einsatz im Kulturgutschutz" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von futurum vogtland e.V. - Evangelischer Verein für Bildung und Kultur durchgeführt. Im Teilvorhaben der Burg Mylau erfolgt die Formulierung von Parametern bezüglich eines Oberflächenschichtauftrages auf ortsfeste, metallische Objekte sowie der Beseitigung dieser Schichtaufträge aus konservatorischer und baudenkmalpflegerischer Sicht. Alle diese Parameter fließen unmittelbar in die Verfahrensentwicklung bei den Projektpartnern ein. Aus dem Bestand der Bauelemente von Burg Mylau, die im Außenbereich der Witterung ausgesetzt sind, sowie den Teilen des historischen Interieurs, welche eher einer mechanischen Belastung unterliegen, werden nach Katalogisierung, Beschreibung und Priorisierung geeignete Testobjekte ausgewählt. Es erfolgen Evaluierungen des Be- als auch Entschichtungsverfahrens im Labor-/Technikumsmaßstab, Dokumentationen zum Verhalten des Oberflächenauftrages während der Testphase sowie Modifizierungsvorschläge für den tatsächlichen Einsatz. Abschließend erfolgt die Vorbereitung und Unterstützung zur Beschichtung eines Demonstratorobjektes auf Burg Mylau, die Dokumentation und Evaluierung des Verfahrens vor Ort, sowie eine Dokumentation des beschichteten Demonstrators. Ziel ist eine Arbeitsanweisung für Be- und Entschichtungsverfahren speziell im baudenkmalpflegerischen Bereich, insbesondere mit Hinweisen zu Durchführbarkeit und Vereinbarkeit der Technik mit dem alltäglichen Museumsbetrieb und der Nutzung des Baudenkmals. Mit der Durchführung eines Workshops zum Thema Bauwerkserhaltung soll das Verfahren vor Fachpublikum bekannt gemacht werden.
Das Projekt "Teilvorhaben: 2.4" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Karlsruher Institut für Technologie (KIT), Institut für Thermische Strömungsmaschinen durchgeführt. Neue Herstellverfahren für metallische Hochtemperaturbauteile von Gasturbinen wie die Laser-Sinter-Methode erweitern die geometrischen Gestaltungsmöglichkeiten interner Bauteilstrukturen. Für Turbinenschaufeln bedeutet dies, dass alle internen Strukturen frei gestaltet werden können. Dieses Potential soll für neue innovative Kühlsysteme genutzt werden. In dem Teilverbundvorhaben sollen deshalb neue Kühlkonzepte untersucht werden, die vor allem mit additiven Verfahren gefertigt werden können. Die Untersuchungen sollen an einem skalierten filmgekühlten Profil erfolgen. Bei den Untersuchungen sollen reale Machzahlen, Reynoldszahlen, Nußeltzahlen und Biotzahlen (mit geringen Einschränkungen) realisiert werden. Der für diese Untersuchungen nötige Prüfstand wurde bereits in einem Vorgängerprojekt erfolgreich eingesetzt. Neben aerodynamischen Untersuchungen liegt der Fokus vor allem auf der exakten Messung der Totalkühleffektivität der Prüflinge. Diese wird mittels dem Verfahren der Infrarot-Thermographie bestimmt. Durch die aerothermische Ähnlichkeit zwischen Prüfstand und einer kompakten Gasturbine lässt sich die gesamte Kühlwirkung eines modernen Verfahrens, bestehend aus Innenkühlung und Filmkühlung, bestimmen. Durch die Verfügbarkeit von (Text abgebrochen)
Das Projekt "Teilprojekt 6: Betonwerkstein mit MV-Reststoffen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von METTEN STEIN + DESIGN GmbH & Co. KG durchgeführt. Als inhomogenes Stoffgemisch setzen sich Müllverbrennungsaschen (MV-Aschen) überwiegend aus Aschen sowie mineralischen oder (schwer-)metallischen Schmelzprodukten zusammen. Zur Einsparung von Deponievolumen und Schonung natürlicher Ressourcen sollen Verwertungswege für MV-Aschen im Sinne der Kreislaufwirtschaft entwickelt werden. Im BMBF-Projekt 'ELEXSA ' wurden Verfahren zur Extraktion der in MV-Aschen enthaltenen Schwermetalle entwickelt. Für die verbleibenden MV-Reststoffe existieren noch keine hochwertigen Verwertungsstrategien. Die metallarmen Anteile bieten sich aufgrund ihrer Eigenschaften als Ersatzstoff für Primärrohstoffe, insbesondere natürliche Gesteinskörnung, bei der Herstellung von Beton an. Voraussetzung dafür ist, dass ausreichende Mengen von MV-Reststoffen in einer bestimmten Qualität bzw. Gleichmäßigkeit ggf. durch Selektierungsprozesse zur Verfügung gestellt werden. Um möglichst hohe Qualitäten von selektierten MV-Reststoffen für eine weitere Verwertung zu generieren, wird in diesem Forschungsvorhaben ein neues industrielles Mess- und Sortierverfahren einbezogen und hinsichtlich der Anwendbarkeit auf MV-Reststoffe sowie der Leistungsfähigkeit untersucht. Beim Einsatz alternativer Komponenten im Beton ist zu beachten, dass sich der Baustoff mittlerweile zu einem Mehrstoffsystem entwickelt hat, der sensibel gegenüber Änderungen in den Eigenschaften der Ausgangsstoffe in den baupraktisch erforderlichen Frisch- und Festbetoneigenschaften reagieren kann. Neben Wechselwirkungen mit den Betonkomponenten stellen sich Fragen nach der Umweltverträglichkeit und Dauerhaftigkeit. In diesem Forschungsprojekt soll für wichtige Anwendungsgebiete von Beton, d.h. Transportbeton und Betonwerkstein (Pflaster), analysiert werden, welche Fraktionen und Mengen von MV-Reststoffen unter welchen Randbedingungen unter Berücksichtigung betontechnologischer Entwicklungen, z.B. Herstellung besonders dichter Betone, einsetzbar sind.
| Origin | Count |
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| Bund | 177 |
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| Förderprogramm | 177 |
| License | Count |
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| offen | 177 |
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| Deutsch | 177 |
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