Zur erfolgreichen Umsetzung der Energiewende wird auch eine leistungsfähige, intelligente, dezentrale und sichere Infrastruktur notwendig sein. Für die Energiewirtschaft, aber insbesondere auch für kleine und mittlere Unternehmen (KMU) aus der Informations- und Kommunikationstechnologie (IKT)-Branche und der Automatisierungs-Branche, ergeben sich dadurch einerseits große Chancen für die Entwicklung neuer Geschäftsmodelle, Produkte und Prozesse. Andererseits birgt eine stärkere Vernetzung von dezentralen Systemkomponenten auch Risiken, die insbesondere auf den vermehrten IKT-Einsatz und die Automatisierung von Prozessen zurückzuführen sind. Diese Herausforderungen werden im Rahmen des Innovationsforums 'Nachhaltige Energiesysteme' durch einen Cross-Cluster-Austausch interdisziplinär adressiert. Ziel des Innovationsforums ist es erstens, die beteiligten Branchen auf eine gemeinsame Kommunikationsebene zu bringen. Zweitens sollen KMU für die besonderen Marktbedingungen sowie Innovationspotenziale im Energiesektor sensibilisiert und drittens Kooperationen zur Entwicklung neuer Systemlösungen und langfristige strategische Partnerschaften initiiert werden. Im Rahmen von Workshops werden in einem Bottom-Up-Prozess zuerst zentrale Innovationsherausforderungen bzw. Innovationspotenziale für KMU an den Branchenschnittstellen identifiziert. An diesen Ergebnissen wird sich schließlich die inhaltliche Ausgestaltung des 2-tägigen Innovationsforums orientieren. Dabei wird besonderer Wert auf kreative Ansätze in den Bereichen des Wissenstransfers, des Networkings und der Ideengenerierung gelegt. So werden die beteiligten Akteure durch Formate wie Speednetworking, Innovation-Pitches und Fachexkursionen untereinander vernetzt und der anwendungsbezogene Austausch angeschoben. Zudem wird gemeinsam mit den Akteuren ein KMU-Leitfaden zur Innovationsumfeld-Analyse erarbeitet, welcher aufzeigt, wie man ein neues Innovationsumfeld am besten für sein Unternehmen erschließen kann.
Ziel ist die Realisierung ligninbasierter C-Fasern mit einem Eigenschaftsprofil von 1,5 GPa Zugfestigkeit und 150 GPa Zugmodul. Voraussetzungen dafür sind die Bereitstellung von maßgeschneiderten Ligninen, die Entwicklung geeigneter Spinnprozesse zur Erzeugung von Ligninfilamenten und die intensive Untersuchung des Konvertierungschrittes (Stabilisierung und Carbonisierung) zur Umwandlung des Precursors in eine C-Faser. Die kombinierte Anwendung von unterschiedlichen analytischen Methoden soll eine detaillierte Untersuchung der vielschichtigen Strukturveränderungen ermöglichen und liefert damit die Grundlage für eine Optimierung der jeweiligen Entwicklungsstufen. Zu Beginn steht die Charakterisierung des Lignins im Mittelpunkt, um strukturelle Charakteristika des Lignins zu erfassen. Die Eignung des Lignins für die Spinnprozesse und die Konvertierung soll anhand einer möglichst einfachen Methodik (Monofilament, Temperaturregime an Pulverprobe, etc.) überprüft werden, um Erkenntnisse zur Struktur-Eigenschafts-Korrelation zu gewinnen. Die chemische Modifizierung soll aufgedeckten Nachteilen entgegenwirken und das Spinn- als auch Konvertierungsverhalten positiv beeinflussen. Anschließend erfolgt die Prozessentwicklung zur Herstellung eines gesponnenen Lignin Precursors im industrienahen Maßstab (kleiner als 1000 Filamente). Wichtigstes Kriterium ist hierbei neben der Weiterverarbeitbarkeit die Orientierung der Ligninmoleküle innerhalb der Filamente, da dies maßgeblich die späteren mechanischen Kennwerte der C-Faser beeinflusst. Abschließend erfolgt die Konvertierung von Präkursoren zu C-Fasern. Die ablaufenden Prozesse sind äußerst komplex und stark vom Substrat (PAN, Pech, Rayon) und den Prozessbedingungen wie Temperatur, Verweilzeit, Atmosphäre, Fadenspannung, etc. abhängig. Für die neuartigen Lignin-Präkursoren müssen die jeweiligen Prozessbedingungen grundlegend neu ermittelt werden, wobei ebenfalls Rückschlüsse auf die günstigste Präkursor-Struktur gezogen werden müssen.
Projektbeschreibung (1. Ausgangslage, 2. Zielsetzung, 3.Massnahmen): 1. Die bisher angewendeten Impraegnierverfahren haben den gemeinsamen Nachteil, dass je nach verwendetem Impraegnier- und Spuelmittel gesundheitsschaedliche Gase und Daempfe beim Oeffnen der Anlage in den Arbeitsraum gelangen. Beim anschliessenden Trocknen bzw. Aushaerten muessen die Loesemitteldaempfe aus der Abluft beseitigt werden. Die in den Arbeitsraum bzw. in die Abluft gelangenden Gase und Daempfe bestehen vorwiegend aus chlorierten Kohlenwasserstoffen, Teer und Ammoniak. 2. Ziel des Vorhabens ist die Entwicklung eines Verfahrens zum Impraegnieren von poroesen Koerpern, insbesondere Kohlenstoff und Graphitkoerpern mit Kunstharzen, Teeren, Pechen und Fetten, welches die Arbeitsplatzbelastung mit Schadstoffen vermeidet. 3. Entwicklung und Bau einer neuartigen integrierten Versuchsimpraegnieranlage nach der Vakuum-Druck-Methode.
Ziel des Forschungsvorhabens ist die Bestimmung von Art, Anteil und Gemisch-Zusammensetzung von PAH in Arbeitsstoffen (Handelsprodukte). PAH sind krebserzeugend. Teere, Peche und deren Produkte finden Verwendung in Bautenschutz, Strassenbau, Elektrodenherstellung etc.
Projektbeschreibung (1.Ausgangslage, 2.Zielsetzung, 3.Massnahmen): 1. Zum Mischen von Elektrodenmassen werden in der Kunstkohleindustrie Z-Kneter verwendet. Diese Z-Kneter werden aus Pulverbehaeltern von oben gefuellt, was mit einer sehr grossen Staubentwicklung verbunden ist. Als Bindemittel werden Pech und Teer verwendet. Waehrend das Pech in Festform pulverfoermig zugeteilt wird, wird der Teer fluessig in die Mischmaschine eingefuellt. Das Austreten von Teerdaempfen kann bei dieser Verfahrensweise nicht verhindert werden. Da der Mischvorgang unter Beheizung erfolgt, treten hierbei zusaetzlich kohlenwasserstoffhaltige Daempfe in den Arbeitsraum. Auch beim Ausleeren der Kneter und beim Transport der heissen Elektrodenmasse wird die Hallenatmosphaere zusaetzlich mit Teerdaempfen belastet. 2. Beseitigung der Belaestigung des Misch- und Kranpersonals von Staub Teer- und Loesemittelemissionen. Einsatz von Betriebsmitteln, die schwere koerperliche Taetigkeiten nicht mehr erfordern. 3. Die Zufuehrung der Rohstoffe und der Mischvorgang erfolgen in einem voellig gekapseltem System mit automatischer Steuerung. Die fertig gemischten Massen werden mittels Bodenentleerung ueber gekapselte Foerderbaender direkt in die Pressen transportiert.
Die Studie gibt einen Ueberblick ueber die Verwendung und Verbreitung von Teer, Pech und Bitumen in der Industrie. Ausgehend von der Herstellung der Teere wurde die Aufarbeitung sowie die Verwendung der Teerfolgeprodukte, wie beispielsweise die Peche, untersucht. Dabei erfolgte eine Einteilung der Teere nach ihren Rohstoffen, wie Steinkohle, Braunkohle, Holz und Torf und den jeweiligen Herstellungsverfahren. Bitumen, das sich in seiner Zusammensetzung stark von den Pyrolyseprodukten unterscheidet, kommt in erster Linie im Strassenbau und als Industriebitumen zur Anwendung. Abschliessend wurden in der Literatur veroeffentlichte Daten ueber Expositionen an Teer- und Bitumen-Arbeitsplaetzen untersucht.
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