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Teilprojekt 1

Das Projekt "Teilprojekt 1" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Klemm + Sohn GmbH & Co. KG durchgeführt. Infolge des Klimawandels sind extremere Wetterlagen mit lang anhaltenden Trockenperioden bei gleichzeitiger hoher Sonneneinstrahlung zu erwarten. Dem daher steigenden Bedarf an klima-angepassten Zierpflanzensorten möchte die Firma Klemm & Sohn im Verbund mit der Forschungsanstalt Geisenheim und dem Forschungszentrum Jülich in einem innovativen Projekt Rechnung tragen. Hierbei soll eine zuverlässige Phänotypisierungsmethode entwickelt und ausgetestet werden, mit deren Hilfe Petunien-Sorten hinsichtlich einer kombinierten Trocken- und Strahlungsstresstoleranz unter Praxisbedingungen geprüft und kategorisiert werden können. Das Vorhabensziel wird durch Entwicklung und Optimierung eines Versuchsstandes zur reproduzierbaren Konditionierung von Petunien hinsichtlich Strahlungs- und Trockenstress bei Petunien während der Anzucht im Gewächshaus erreicht. Dazu wird Klemm & Sohn entsprechende vorcharakterisierte Petuniensorten zur Verfügung stellen. Der Versuchsstand wird bei Klemm & Sohn selber auf seine Praxistauglichkeit hin getestet. Die mit Hilfe des Versuchsstandes unterschiedlich konditionierten Pflanzen werden weiteren Stressfaktoren ausgesetzt. Dazu werden gekoppelte De- und Rehydrierungsexperimente unter standardisierten Bedingungen eingesetzt. Diese Stresstests werden von physiologischen, biochemischen und morphologischen Analysen bei den Projektpartnern begleitet, um Mechanismen der Trocken- und Strahlungsstresstoleranz getrennt identifizieren und untersuchen zu können.

HiPOC - High Performance Oxide Ceramics: Hochleistungs-Oxidkeramiken zur Steigerung der Energieeffizienz

Das Projekt "HiPOC - High Performance Oxide Ceramics: Hochleistungs-Oxidkeramiken zur Steigerung der Energieeffizienz" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V., Institut für Antriebstechnik durchgeführt. 1. Dieses Vorhaben ist Bestandteil des Verbundprojektes HiPOC des BMBF-Rahmenprogramms Werkstoffinnovationen für Industrie und Gesellschaft - WING. Das Arbeitsziel ist die Entwicklung von Komponenten für Flugtriebwerke mit verbesserter Energieeffizienz aus neuartigen keramischen Faserverbundwerkstoffen. Die Funktion einer keramischen Rohrbrennkammer soll bei für Triebwerke möglichst realen Betriebsbedingungen im Prüfstand demonstriert werden. Die Hochtemperaturstabilität der Faserverbundmaterialien soll erreicht werden, indem eine wirksame Wärmedämmschicht auf dem Verbundmaterial appliziert wird. 2. Keramische Brennkammerwandelemente werden thermisch und mechanisch ausgelegt. Die Auslegung wird an ebenen Prüflingen experimentell überprüft und die Kühlungseigenschaften charakterisiert. Es werden Befestigungskonzepte zur Halterung der keramischen Komponenten entwickelt, hergesellt und getestet. Die oxidkeramischen Werkstoffe werden mit Hinblick auf die Anwendung in Triebwerken und Brennkammern weiterentwickelt und deren Eigenschaften charakterisiert. Für höhere Einsatztemperaturen werden Wärmedämmschichten entwickelt und ihre Kompatibilität mit dem Basismaterial analysiert. Die Qualität der Proben und Bauteile wird kontinuierlich durch zerstörungsfreie Verfahren geprüft. Zum Projektende wird die Funktion einer keramischen Rohrbrennkammer bei relevanten Bedingungen demonstriert und der erzielbare Effizienzgewinn für Triebwerke evaluiert. 3. Die Ergebnisse sollen mittelfristig genutzt werden, um in einem Folgeprojekt Prototypen aus einer Kleinserienfertigung zu testen. In enger Anbindung an DLR WF steht mit der WPX Faserkeramik GmbH ein Partner zur Verfügung, der die gewonnenen Erkenntnisse in die industrielle Fertigung von Gasturbinenkomponenten übernehmen kann.

Teilprojekt: Fertigschleifen von skalierten sowie Real-Großverzahnungen, Qualitätsuntersuchungen der Großräder, Prüfstanduntersuchungen

Das Projekt "Teilprojekt: Fertigschleifen von skalierten sowie Real-Großverzahnungen, Qualitätsuntersuchungen der Großräder, Prüfstanduntersuchungen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Moventas GmbH durchgeführt. Umformverfahren zeichnen sich durch eine hohe Materialausnutzung und kurze Prozesszeiten aus. Die Vorteile der Umformtechnologie sollen durch dieses Projekt zu einer Reduzierung des Energieeinsatzes bei der Herstellung von Zahnrädern mit großem Modul führen, wie sie zum Beispiel in Windkraft- und Schiffsgetrieben eingesetzt werden. Das angestrebte Bauteilsegment umfasst den Durchmesserbereich bis 1.000 Millimeter. Neben einer deutlichen Reduzierung des eingesetzten Ausgangsmaterials soll auch eine Verringerung der Fertigungszeit erreicht werden. Es wird eine dimensionierte und für das Warmwalzen angepasste Maschinentechnik entwickelt. Zum Ende des Projektes sollen eine Versuchseinrichtung mit integrierter induktiver Erwärmungseinheit entstehen und erste Demonstratoren gefertigt werden.

Teilvorhaben 2.2.1B Robustes Hochtemperaturverbrennungssystem mit erweitertem Betriebsbereich (HTV-EB)

Das Projekt "Teilvorhaben 2.2.1B Robustes Hochtemperaturverbrennungssystem mit erweitertem Betriebsbereich (HTV-EB)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt, Institut für Verbrennungstechnik durchgeführt. Dieses Vorhaben ist Teil des Verbundprojektes AG Turbo 2020. Im Mittelpunkt dieses Vorhabens steht die Erweiterung des Betriebsbereiches eines robusten Hochtemperatur-Gasturbinenbrenners, mit dem niedrige Stickoxidemissionen bei hohen Temperaturen als auch geringe Kohlenmonoxidemissionen bei tiefen Temperaturen erreicht werden können. Außerdem soll mit Hilfe einer axialen Stufung thermoakustisch induzierte Verbrennungsinstabilitäten über einen größeren Betriebsbereich vermieden werden. Dazu soll eine umfassende akustische Charakterisierung für unterschiedliche Betriebsparameter zusammen mit verschiedenen optischen Messtechniken durchgeführt werden. Aus diesen Messungen wird ein umfangreicher Datensatz erstellt, mit dem Siemens Validierungen für die numerische Simulation durchführen kann. Für den Hochdruckbrennkammerprüfstand HBK-S soll eine Brennkammer entwickelt werden, die ein möglichst ähnliches akustisches Verhalten wie eine aktuell bei Siemens verwendete Gasturbinenbrennkammer hat. Mit der zusätzlichen axialen Stufung werden verschiedene Betriebspunkte hinsichtlich des akustischen Verhaltens und der Abgasemissionen charakterisiert. In einer zweiten Messkampagne werden dann für ausgewählte Betriebspunkte detaillierte laserdiagnostische Verfahren eingesetzt, mit denen der CO-Ausbrand, das Strömungsfeld und die Lage der Flammenfront bestimmt werden sollen.

Laermminderung im Strassenverkehr: Entwicklung, Bau und Erprobung eines geraeuscharmen Pkw-Motors nach dem Konstruktionsprinzip des Skelettmotors

Das Projekt "Laermminderung im Strassenverkehr: Entwicklung, Bau und Erprobung eines geraeuscharmen Pkw-Motors nach dem Konstruktionsprinzip des Skelettmotors" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Volkswagen AG durchgeführt. Ein nach dem Konstruktionsprinzip Skelettmotor, entwickelt von der AVL, geraeuscharmer Pkw-Motor mit 1,5 l Hubraum soll entwickelt, gebaut und erprobt werden. Konstruktion und versuchsgebundene Entwicklungen der Motoren sollen im Unterauftrag durch die AVL erfolgen. VW steuert zur Entwicklung das Basistriebwerk (aufbauend auf Serienmotor) bei, fuehrt die notwendigen rechnergebundenen Berechnungen durch und baut den Motor. Ferner erprobt VW den Motor im Fahrzeug und auf dem Pruefstand (Betriebsverhalten, Verbrauch, Geraeusch, Festigkeit). Die Geraeuschabsenkung des Motors im Fahrzeug soll bei der Vorbeifahrt nach ISO 362 6dB(A) betragen. Mit dem Vorhaben soll gezeigt werden, ob die Skelettmotorbauweise vorteilhaft fuer Pkw-Antriebe einsetzbar ist.

Teil 3

Das Projekt "Teil 3" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von SICK AG, Central Division R&D - New Technologies durchgeführt. Das Fraunhofer ISE hat im Rahmen dieses Projektes die hauseigene Wasserstoff-Tankstelle um einen zweiten Hochdruckspeicher, einen zweiten Mitteldruckverdichter, zwei Mengenmesser und eine Elektrolyse-Leistungssteuerung erweitert und die Lüftung im Betriebsmittelraum verändert. Zudem wurde die im Projekt vom Partner Sick entwickelte Gasanalytik in die Tankstelle und die vom Partner Sick entwickelte Mengenmessung in einen 200kW Elektrolyse-Teststand integriert. Damit wurde die Betankungskapazität pro Fahrzeug und insgesamt verbessert, die Zuverlässigkeit der Tankstelle erhöht und die Infrastruktur geschaffen, um Langzeituntersuchungen von Gasverunreinigungen, Elektrolyse-Degradation und Wasserstoff-Verlusten an der Tankstelle durchzuführen, sowie einen Feldtest für die entwickelten Komponenten des Partners Sick durchzuführen. Alle Nachrüstungen waren erfolgreich - die Lüftungsanpassung zur Verbesserung der Vorkühlungszuverlässigkeit und Lebensdauer erfüllte jedoch bis zum Projektende nicht die Erwartungen. Bei Messungen mit und für die Hochschule Offenburg wurden zudem mit sehr geringem Mehraufwand Messdaten bezüglich Genauigkeit des vorhanden Coriolismesser erhoben und verwertet. Ein bisher ungelöstes Problem für die kommerzielle Nutzung von Wasserstoffbetriebenen Fahrzeugen ist die eichfähige Mengenmessung bei der Betankung. Bisher auf dem Markt befindliche Durchflussmesser für Wasserstofftankstellen arbeiten nach dem Coriolis-Prinzip und erreichen nicht die geforderten Messunsicherheiten. Ziel des Arbeitspakets der Hochschule Offenburg ist die Entwicklung eines neuen Ansatzes zur eichfähigen Mengenmessung. Notwendige Bedingung für die Eichfähigkeit ist zum einen eine ausreichende Messrichtigkeit, zum anderen muss Messbeständigkeit sichergestellt werden. Hierzu gehören beispielsweise Manipulationssicherheit, Elektromagnetische Verträglichkeit und Sensorbeständigkeit. Aufgrund der geforderten Manipulationssicherheit kommen Messmethoden wie bspw. das Wiegen der Fahrzeuge oder Tanksysteme nicht infrage, da diese vom Verbraucher beeinflusst werden können. Deshalb soll ein Durchflussmesser basierend auf dem Düsenmessverfahren entwickelt werden. Im Rahmen des Projektes wurden zunächst die Rahmenbedingungen bei Wasserstoffbetankungsvorgängen nach der Norm SAE J2601 erarbeitet. Basierend darauf wurde ein dynamisches Simulationsmodell entwickelt, welches die Berechnung der zeitlich veränderlichen Massen- und Volumenströme während der Betankung ermöglicht. Diese dienen als Grundlage für die Auslegung der Düsengeometrie sowie der benötigten Temperatur- und Druckmesstechnik. Parallel zu dem Durchflussmessgerät wurde ein gravimetrischer Teststand entwickelt, welcher es ermöglicht, die Messgenauigkeit der Düse zu untersuchen. Der Teststand ist mit einem Wasserstofftank ausgestattet, welcher während Betankungsversuchen befüllt werden kann um realistische Strömungsbedingungen zu erreichen. Text gekürzt

Teil 1

Das Projekt "Teil 1" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme durchgeführt. Das Fraunhofer ISE hat im Rahmen dieses Projektes die hauseigene Wasserstoff-Tankstelle um einen zweiten Hochdruckspeicher, einen zweiten Mitteldruckverdichter, zwei Mengenmesser und eine Elektrolyse-Leistungssteuerung erweitert und die Lüftung im Betriebsmittelraum verändert. Zudem wurde die im Projekt vom Partner Sick entwickelte Gasanalytik in die Tankstelle und die vom Partner Sick entwickelte Mengenmessung in einen 200kW Elektrolyse-Teststand integriert. Damit wurde die Betankungskapazität pro Fahrzeug und insgesamt verbessert, die Zuverlässigkeit der Tankstelle erhöht und die Infrastruktur geschaffen, um Langzeituntersuchungen von Gasverunreinigungen, Elektrolyse-Degradation und Wasserstoff-Verlusten an der Tankstelle durchzuführen, sowie einen Feldtest für die entwickelten Komponenten des Partners Sick durchzuführen. Alle Nachrüstungen waren erfolgreich - die Lüftungsanpassung zur Verbesserung der Vorkühlungszuverlässigkeit und Lebensdauer erfüllte jedoch bis zum Projektende nicht die Erwartungen. Bei Messungen mit und für die Hochschule Offenburg wurden zudem mit sehr geringem Mehraufwand Messdaten bezüglich Genauigkeit des vorhanden Coriolismesser erhoben und verwertet. Ein bisher ungelöstes Problem für die kommerzielle Nutzung von Wasserstoffbetriebenen Fahrzeugen ist die eichfähige Mengenmessung bei der Betankung. Bisher auf dem Markt befindliche Durchflussmesser für Wasserstofftankstellen arbeiten nach dem Coriolis-Prinzip und erreichen nicht die geforderten Messunsicherheiten. Ziel des Arbeitspakets der Hochschule Offenburg ist die Entwicklung eines neuen Ansatzes zur eichfähigen Mengenmessung. Notwendige Bedingung für die Eichfähigkeit ist zum einen eine ausreichende Messrichtigkeit, zum anderen muss Messbeständigkeit sichergestellt werden. Hierzu gehören beispielsweise Manipulationssicherheit, Elektromagnetische Verträglichkeit und Sensorbeständigkeit. Aufgrund der geforderten Manipulationssicherheit kommen Messmethoden wie bspw. das Wiegen der Fahrzeuge oder Tanksysteme nicht infrage, da diese vom Verbraucher beeinflusst werden können. Deshalb soll ein Durchflussmesser basierend auf dem Düsenmessverfahren entwickelt werden. Im Rahmen des Projektes wurden zunächst die Rahmenbedingungen bei Wasserstoffbetankungsvorgängen nach der Norm SAE J2601 erarbeitet. Basierend darauf wurde ein dynamisches Simulationsmodell entwickelt, welches die Berechnung der zeitlich veränderlichen Massen- und Volumenströme während der Betankung ermöglicht. Diese dienen als Grundlage für die Auslegung der Düsengeometrie sowie der benötigten Temperatur- und Druckmesstechnik. Parallel zu dem Durchflussmessgerät wurde ein gravimetrischer Teststand entwickelt, welcher es ermöglicht, die Messgenauigkeit der Düse zu untersuchen. Der Teststand ist mit einem Wasserstofftank ausgestattet, welcher während Betankungsversuchen befüllt werden kann um realistische Strömungsbedingungen zu erreichen. Text gekürzt

Kraftwerke des 21. Jahrhunderts (KW) 21

Das Projekt "Kraftwerke des 21. Jahrhunderts (KW) 21" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von FfE Forschungsstelle für Energiewirtschaft e.V. durchgeführt. Teil E2: - Kleine KWK-Systeme im Kraftwerksverbund - Prüfstandsuntersuchung - Technische Anforderungen an neue Kraftwerke im Umfeld dezentraler Stromerzeugung mit KWK-Systemen und regenerativen Energien. Teil E3: - Technische Anforderungen an neue Kraftwerke im Umfeld dezentraler Stromerzeugung mit KWK-Systemen und regenerativen Energien.

2.2.3b FLOX Öl

Das Projekt "2.2.3b FLOX Öl" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt, Institut für Verbrennungstechnik durchgeführt. Dieses Vorhaben ist Teil des Verbundprojekts COOREFLEX-turbo (Turbomaschinen - Schlüsseltechnologien für flexible Kraftwerke und eine erfolgreiche Energiewende). Im Mittelpunkt des Projekts steht die Integration einer Flüssigbrennstoffstufe in das verbesserte, brennstoffflexible FLOX® Verbrennungssystem. DLR VT wird mit Siemens zusammenarbeiten und das Verbrennungssystem im Labormaßstab charakterisieren. Die Brennstoffdüsen sollen die Zweibrennstofffähigkeit eines FLOX® basierten Brenners für Öl/Wasseremulsion ermöglichen und für Brennkammersysteme maximaler Effizienz einsetzbar sein. Auch mit dem Backup-Brennstoffinjektor sollen niedrige Schadstoffemissionen erzielt werden. Durch die damit erzielte Maximierung der Versorgungssicherheit der Gasturbinen der nächsten Generation wird ein weiteres, essentielles Kriterium durch diese neuartige Technologie erfüllt. Zur Analyse unterschiedlicher Varianten der Flüssigbrennstoffeindüsung sollen Hochdruckexperimente durchgeführt werden Das Vorhaben stellt sich drei konkrete Arbeitsziele: Ein neuer Versuchsträgers im Labormaßstab für generische 1-Düsenanordnungen für den Hochdruckprüfstand HBK-S des DLR Instituts VT wird an die Flüssiginjektortechnologie angepasst (er steht aus einem anderen Vorhaben zur Verfügung). Mit seiner Hilfe werden die neuen Eindüsungskonzepte in den Tests untersucht und charakterisiert. Durch die Anwendung von laserdiagnostischen Messmethoden werden umfangreiche und detaillierte Validierungsdatensätze gewonnen.

Mobiles Notfallsystem für den Einsatz bei Havarien mit Chlor

Das Projekt "Mobiles Notfallsystem für den Einsatz bei Havarien mit Chlor" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Akzo Nobel Industrial Chemicals GmbH durchgeführt. Das Unternehmen Akzo Nobel Industrial Chemicals GmbH betreibt Chloralkali-Elektrolysen an den Standorten Bitterfeld, Frankfurt am Main und Ibbenbüren. Aus einer Kochsalzlösung werden die Produkte Chlor, Natronlauge und Wasserstoff er-zeugt. Während ein Teil zu Folgeprodukten wie Salzsäure, Bleichlauge und Eisensalz-lösungen weiterverarbeitet oder über Rohrleitungen transportiert wird, wird ein Teil der Chlorproduktion an Kunden über den Schienenverkehr ausgeliefert. Trotz hoher Sicherheitsstandards, die für den Transport von Chlor bereits heute gelten, bleibt ein Restrisiko, wenn es zu einem Zugunglück kommt. Dann müssen die Kesselwagen ggf. restlos entleert werden. Damit dabei kein Chlor austreten kann, wird das Unternehmen ein innovatives mobiles Notfallaggregat für Chlorunfälle bereitstellen. Mit der Anlage soll künftig im Falle einer Havarie schnell eine vollständige und risikofreie Umwandlung des Chlors erfolgen, das dann sicher abtransportiert werden kann. Das Vorhaben wird aus dem Umweltinnovationsprogramm gefördert. Das Notfallaggregat wird eine mobile Chlorabsorptionsanlage, ein Notfall-Kit, das den Anschluss an Chlor-Kesselwagen und die Hilfsenergieversorgung ermöglicht, und einen Teststand umfassen. Die neun Tonnen schwere Anlage soll in ISO-Containern untergebracht werden, deren Transport an den Ort der Havarie über Straße, Schiene und möglicherweise auch Luft möglich ist. Einmal vor Ort, soll die Anlage innerhalb kürzester Zeit einsatzbereit sein. Das Notfallaggregat ist durch Verwendung moderner Werkstoffe bis hin zur Kopplung von Mehrfachreaktionskreisläufen innovativer als die bisher angewandte Technik. Die vorgesehene Kühlung sorgt für eine Steigerung der Effizienz und der Sicherheit bei der Absorption. Eine Steuereinheit des Aggregats garantiert, dass etwa bei der Über-schreitung der sicheren Prozessbedingungen eine Notabschaltung erfolgt. Die Kombination dieser Ansätze führt nicht nur zu einer vollständigen Umwandlung des Chlors, sondern im Vergleich mit herkömmlichen Verfahren auch zu einer Durchsatz-steigerung um den Faktor 10. Das Unternehmen plant, das Notfallsystem im Rahmen des Transport-Unfall-Informations-Systems (TUIS) Behörden, Feuerwehren, Polizei und anderen Einsatzkräften zur Verfügung zu stellen. Damit wird der Schutz von Bevölkerung und Umwelt erheblich erhöht.

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