Das Projekt "Entwicklung eines ressourcenschonenden Verfahrens zur mikrowellengestützten Herstellung hocheffizienter katalytisch wirksamer Oberflächen zur Schadstoffminderung in Abluft und Rauchgasen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Stuttgart, Institut für Feuerungs- und Kraftwerkstechnik durchgeführt. Zielsetzung und Anlass des Vorhabens:
Angesichts der Bedeutung und des weit verbreiteten Einsatzes von Katalysatoren zur Emissionsminderung, z. B. bei der selektiven katalytischen Reduktion (SCR) von Stickoxiden (NOx), zielt dieses Projektdarauf ab, den Ressourcenverbrauch bei der Herstellung von Katalysatoren sowohl in Bezug auf Material als auch auf Energie durch ein innovatives Verfahren zur Herstellung katalytisch aktiver Oberflächen mittels Mikrowellentechnologie zu reduzieren. Für eine homogene Beschichtung von geeigneten porösen Trägermaterialien soll ein angepasstes Mikrowellensystem mit einem rotierenden Beschichtungsreaktor entwickelt und erprobt werden. Im Rahmen des Projekts sollen verschiedene katalytische Materialien hergestellt und die katalytische Aktivität unter Laborbedingungengetestet und bewertet werden. Zusätzlich soll ein Mikroskop-Kamerasystem mit Stacking-Technologie eingesetzt werden um die aktiven Oberflächen zu visualisieren und eine vorläufige Bewertung der Beschichtungsqualität vorzunehmen. Abschließend soll die Stabilität, Regenerationsfähigkeit und Wiederverwertbarkeit der hergestellten Katalysatoren aufgezeigt werden.
Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten Methoden:
Gemeinsam mit dem Projektpartner MLS GmbH wurde ein Mikrowellensystem für die Beschichtung und Aktivierung (Kalzinierung) entwickelt. Das System wurde nachfolgend für die Beschichtung von verschiedenen SCR-Katalysatoren eingesetzt. Hierfür wurden unterschiedliche keramischer Trägermaterialien mit verschiedenen Lösungen und unter Variation der Prozessparameter beschichtet. Mit dem entwickelten Beschichtungsverfahren wurden Katalysatoren auf der Basis von Vanadium, Mangan, Eisen und Kupferhergestellt und in einem erweiterten Laborprüfstand getestet. Hierfür wurden zwei Arten von Trägermaterialienausgewählt: Aluminiumoxid und Titandioxid. Nachdem eine geeignete Metall-Träger-Kombination gefunden wurde, wurden weitere Katalysatorzusammensetzungen sowie binäre Metalloxidkatalysatoren hergestellt und erprobt. Zusätzlich wurde die thermische Aktivierung der beschichteten Katalysatoren neben einer konventionellen Kalzinierung im Hochtemperaturofen mit Mikrowellenenergie erprobt. Für die Beständigkeit der Katalysatoren wurden die typischen Störgase Wasserdampf und Schwefeldioxid (SO2) zugegeben und der Einfluss auf die Katalysatoraktivität aufgezeigt.
Das Projekt "Wärmeübergangsintensivierung in konvektiven Kühlsystemen mit optimierten Oberflächenstrukturen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Stuttgart, Institut für Thermodynamik der Luft- und Raumfahrt durchgeführt. Dieses Vorhaben ist Teil des Verbundprojektes AG Turbo 2020 mit den Zielen, den thermischen Wirkungsgrad von Gasturbinen zu steigern und damit die Emissionen zu reduzieren. Das beantragte Vorhaben hat das Ziel, Untersuchungen zur Steigerung der Kühlungseffektivität für Gasturbinenleitschaufeln an neuen Kühlkonzepten mit optimierten Oberflächenstrukturen durchzuführen. Die Entwicklung innovativer Leitschaufelkühlkonzepte bei gleichzeitiger Steigerung der Zuverlässigkeit dieser Komponenten ist nur unter Berücksichtigung der detaillierten lokalen Kühlungseigenschaften für die thermisch hoch belasteten Bereiche möglich. Das beantragte Vorhaben umfasst die Anwendung von Flüssigkristallmessmethoden in einem Versuchsstand mit unterschiedlichen Modellen zu neuartigen Vorderkantenkühlkonzepten mit Hilfe von Prallkühlungsfeldern in Kombination mit optimierten Oberflächenstrukturen unter verschiedenen Randbedingungen, sowie begleitende numerische Untersuchungen.
Das Projekt "Erstellung einer Klimatopkarte für Nordrhein-Westfalen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von GEO-NET Umweltconsulting GmbH durchgeführt. Auf der Basis von Daten zur Oberflächenstruktur, der Landnutzung und der Geländehöhe soll eine Klimatopkarte für das gesamte Landesgebiet erstellt werden. Diese Karte liefert Informationen über die strukturbedingten mikroklimatischen Funktionen einzelner Siedlungstypen.