Das Projekt "Technische und wirtschaftliche Optimierung der Vergasung von Holz in der zirkulierenden Wirbelschicht" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik UMSICHT durchgeführt. Mit dem Entwicklungsvorhaben 'Technische und wirtschaftliche Optimierung der Vergasung von Holz in der zirkulierenden Wirbelschicht, bei den es sich um die Fortfuehrung zweier mehrjaehriger Vorhaben (FKZ 94NR140-F und FKZ 98N075) handelt, soll in direktem Anschluss eine sowohl technische als auch wirtschaftliche abschliessende Optimierung des Anlagenkonzeptes der Biomassevergasung mit gasmotorischer Stromerzeugung erfolgen, um so den Erfolg des Gesamtkonzeptes zu sichern. Im Rahmen von Versuchen wurde das Anlagenkonzept im Pilotmassstab erfolgreich erprobt und die Versuchsanlage ueber Zeitraeume von bis zu 160 h kontinuierlich betrieben. Die trockene Gasbehandlung mit katalytischer Reformerstufe zur Teerspaltung fuehrt dabei zu einer konkurrenzfaehigen technischen Loesung des Teerproblems. Entwicklungsgegenstand ist die dauerbetriebstaugliche Erzeugung einer fuer den Einsatz in Gasmotoren ausreichend guten Produktgasqualitaet unter besonderer Beruecksichtigung des Dauerbetriebs der Katalysatoreinheit. Planungsfehler bei kuenftigen Anlagen und dadurch resultierende Ausfaelle einer ersten Demonstrationsanlage sollen dadurch vermindert werden. Die Erfolgsaussichten dieser ressourcenschonenden Technik werden dadurch erheblich verbessert. Ziel ist es, ein Verfahren zur Marktreife zu bringen, auf dessen Grundlage wirtschaftlich arbeitende Anlagen zur Verwertung von verfuegbarem, bisher ungenutztem Waldrestholz und vergleichbarer Biomasse errichtet werden koennen.
Das Projekt "Errichtung einer innovativen umweltfreundlichen vollintegrierten und energieoptimierten Umlauf-Spaltanlage zur Herstellung von gewichtsreduzierten Beton-Verbundsystem-Komponenten zur Abfangung von Geländeunterschieden" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Betonwerk Brilon GmbH & Co. KG durchgeführt. Die Betonwerk Brilon GmbH & Co. KG produziert und vertreibt Betonwaren. Nach dem Stand der Technik werden Betonelemente, die zur Nachbearbeitung mittels Spalten vorgesehen sind, in einer Trockenkammer ca. einen Tag lang erhärtet und anschließend zu Paketen gestapelt (Paketierung). So verbleiben sie bis zu zwei Wochen auf dem Lagerplatz. Erst dann hat der Betonkörper eine solche Festigkeit ausgebildet, dass er in einer Spaltanlage mechanisch bearbeitet werden kann. Dazu werden die Betonelemente wieder ausgepackt, entstapelt und einzeln der Spaltanlage zugeführt. Nach dem Spaltprozess sind die Einzelsteine erneut zu Lagen zusammenzuführen, zu verpacken und einzulagern. Ziel des Vorhabens ist es, Betonhohlsteine in einer neuartigen vollintegrierten Spaltanlage wesentlich ressourcenschonender und zeiteffizienter herzustellen. Die neue Anlage besteht u.a. aus einer klimatisierten Erhärtungskammer, der eigentlichen Spaltanlage und zwei Paketiergeräten. Die Innovation des Vorhabens besteht darin, die Steine ohne ineffiziente Auslagerungsprozesse in einem Kreislaufsystem herzustellen. Die neue Erhärtungskammer sorgt dafür, dass der Vorgang des Aushärtens von zwei Wochen auf rund zwei Tage verkürzt wird. Außerdem entfallen die umfangreichen Zwischenverpackungen sowie die mit der Auslagerung verbundenen, betriebsinternen Transportwege. Die ausgehärteten Betonsteine können nun direkt der Spaltanlage zugeführt werden. Die dafür eingesetzte Prozessteuerung sorgt für eine verbesserte Prozessgleichheit und erlaubt dünnere Wandstärken der Betonsteine. Mit dem Vorhaben können jährlich mehr als 180 Tonnen Rohmaterial eingespart werden. Zusätzlich können durch den Wegfall der Verpackungen über 1.500 Abdeckhauben, 4.600 Zwischenlagen aus Folien und 34.000 Laufmeter Kunststoffband eingespart werden. Der Energiebedarf reduziert sich jährlich um mehr als 2.000 Kilowattstunden. Daraus ergibt sich eine CO2-Minderung von bis zu 1.235 Kilogramm pro Jahr.
Das Projekt "Waschmittelrecycling in der metallverarbeitenden Industrie" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Mercedes-Benz Group AG durchgeführt. In der metallverarbeitenden Industrie muessen die zu fertigenden Teile zwischen den einzelnen Bearbeitungsstufen in sg. Industriewaschmaschinen gewaschen werden. Nach gewissen Zeitintervallen werden die Waschwasser aufgrund der Anreicherung von Pilzen, Bakterien, Oelen, Spaenen, Metallabrieb und Salzfracht verworfen und anschliessend in Spaltanlagen (bei der Ultrafiltration) in eine Oel- und Wasserphase getrennt. In dem Vorhaben soll die Wasserphase, die noch ca. 70 v.h. an waschaktiven Substanzen enthaelt, so nachbehandelt werden, dass eine fuer die Produktion risikolose Wiederverwendung moeglich ist. Es kann so eine Verringerung der Abwasserbelastung bei gleichzeitiger Materialeinsparung (Waschmittel) erreicht werden.
Das Projekt "Verminderung von Laerm und Erschuetterungen in einer Gesenkschmiede durch Einsatz einer Warmspaltanlage mit Schlagformer" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Klingen & Messer Nippes durchgeführt. Zur Minderung des emittierten Laerms und der Erschuetterungen sowie zur wesentlichen Herabsetzung der Immissionswerte in der Nachbarschaft eine Gesenkschmiede werden die vorhandenen Schmiedehaemmer durch eine Warmspaltanlage mit Schlagformer ersetzt. Bei dem neuartigen Schlagsystem sorgen zwei in horizontaler Richtung gegeneinander wirkende Baeren dafuer, dass die Rueckprallenergie durch ein hinter den Baeren stehendes komprimiertes Luftvolumen aufgefangen wird und im Maschinensystem bleibt und keine Erschuetterungen entstehen. Ein als Ersatzaggregat notwendiger Riemenfallhammer wird schwingisoliert installiert. Die Massnahmen werden durch Optimierung der Arbeitsorganisation und den akustischen Anforderungen besser angepasste Umfassungsbauteile abgerundet.
Das Projekt "Schliessung sekundaermetallurgischer Stoffkreislaeufe durch Membranverfahren - Teilvorhaben 4: Erprobung in einer integrierten Sekundaerbleihuette" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Muldenhütten Recycling und Umwelttechnik GmbH durchgeführt. Beim Recycling gebrauchter Bleiakkus verbleiben nichtolefinische Kunststoffe, Papier, Textilien, Hartgummi u.a. Materialien als Sonderabfall. Nach Aufbereitung als 'Brenngut' bietet sich eine thermische Verarbeitung an. Zwecks Vermeidung von Abgas-Emissionen muss mehrstufig gewaschen und die Gewaesser neutralisiert werden. Dadurch entsteht eine unakzeptable Belastung der Abwaesser mit leichtloeslichen Salzen. Im Teilvorhaben werden die Gaswaesser nach thermischer Behandlung des Akku-Leichtgutes mittels Membranverfahren der Elektrodialyse aufbereitet mit dem Ziel, die Diluate im Stoffkreislauf zu fahren und die Konzentrate durch Kristallisation in Wirtschaftsgueter umzuwandeln. Ebenfalls mittels Membranverfahren werden die sulfathaltigen Abwaesser und die Abfallschwefelsaeure aufbereitet. Die prozessnotwendige NaOH soll durch Salzspaltung von Gaswaschloesungen erzeugt und im Kreislauf gefuehrt werden. Als Vorstufe einer grosstechnischen Loesung werden zunaechst Technikumsanlagen betrieben. Im Anschluss an Labor-/Technikumversuche und dem Aufbau der Grossanlagen zur Reinigung von HCI- und Na2SO4-Loesungen sind die gegenwaertigen Bestrebungen auf das Erreichen der geplanten Leistungsparameter gerichtet.
Das Projekt "Teilvorhaben 1: Recycling, Synthese und wissenschaftliche Bewertung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Dresden, Fachrichtung Chemie und Lebensmittelchemie, Professur für Anorganische Molekülchemie durchgeführt. Das Fracking-Verfahren zur Förderung fossiler Rohstoffe aus unkonventionellen Lagerstätten führt zu einer starken Dynamik im Rohstoffmarkt. Die für die Kunststoffindustrie bedeutende Grundchemikalie Propen kann aus Schiefergasen nicht in einer ausreichenden Menge hergestellt werden. Eine Erhöhung der Menge an Propen kann durch die wirtschaftsorientierte Anpassung des klassischen Fluid Catalytic Crackings (FCC) realisiert werden. Der Einsatz eines ZSM-5-haltigen Katalysatoradditivs führt zu einer Selektivitätsverbesserung und höheren Rohstoffeffizienz aber auch gleichzeitig zu einer Verschlechterung von Standzeit und Regenerierbarkeit der verwendeten Katalysatoren. Aus dieser Problemstellung ergibt sich der Bedarf an innovativen Katalysatoren oder Katalysatoradditiven über Synthese, Post-Synthese und Katalysatorformgebung. Das Ziel des Projektes ist die nachhaltige und anwendungsorientierte Entwicklung einer einfach und reproduzierbar durchführbaren Gesamtstrategie hin zu ZSM-5-haltigen Katalysatoradditiven und Zeolith Y - haltigen Crackkatalysatoren im internationalen Verbund. Dabei sollen neben herkömmlichen Einsatzstoffen besonders in Vietnam verfügbare Silizium- und Aluminium-haltige Rohstoffquellen sowie recycelte Komponenten (gebrauchte Katalysatoren) herangezogen werden. Die neuen Katalysatoren sind anschließend den Herausforderungen des FCC-Prozesses, des steigenden Propenbedarfs und des Ressourcenwechsels zu leichteren fossilen und biogenen Rohstoffen auch in der technischen Anwendung gewachsen. Das Projekt umfasst 4 Arbeitspakete (AP) zur Erreichung der abgesteckten Ziele: AP 1 Synthese von Aktivkomponenten AP 2 Formulierung technischer Katalysatoren AP 3 Postsynthetische Modifikationen AP 4 Analytik, katalytische Austestung und Bewertung Dabei bauen die Arbeitspakete logisch aufeinander auf, verlaufen jedoch chronologisch parallel über die gesamte Projektdauer. Die einzelnen Teilaufgaben umfassen dabei Forschungs-, Up-Scaling- und Anwendungsbereiche.
Das Projekt "Wirkung beschleuniger-gestuetzter Technologien auf die Sicherheit bei Kernspaltungen (IABAT)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Forschungszentrum Jülich GmbH, Institut für Sicherheitsforschung und Reaktortechnik durchgeführt. Beschleunigergetriebene unterkritische Systeme zur Kernenergienutzung oder zur Transmutation langlebiger radioaktiver Abfaelle; passiv sichere Kernenergieerzeugung; Verkuerzung der Lagerzeit radioaktiver Abfaelle.
Das Projekt "Teilvorhaben 4: Erfassung der Ist-Situation, Betriebsversuche im Bypass zu zwei Emulsionsspaltanlagen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Zimmermann durchgeführt. In der metallverarbeitenden Industrie fallen Emulsionen an, die intern oder in Entsorgungsunternehmen chemisch gespalten werden. Ziel des Teilvorhabens ist die Bewertung des neuartigen Verfahrens im Vergleich zu konventionellen Spaltverfahren und die betriebliche Erprobung des entwickelten Mikrowellentechnikumsreaktors. Folgende Arbeitsschritte sind vorgesehen: Konkretisierung der Projektziele; Erfassung der Ist-Situation; Vergleich der Mikrowellenspaltung mit der chemischen und mechanischen Emulsionsspaltung; Erprobung der Mikrowellenspaltung in Betriebsversuchen im Bypass zu zwei betrieblichen Emulsionsspaltanlagen; Erstellung eines allgemeingültigen Verfahrenskonzeptes; Dokumentation und Ergebnistransfer. Die Ergebnisse des Teilvorhabens belegen die Verfahrenseffizienz sowie die betriebliche Anwendbarkeit der Emulsionsspaltung im Mikrowellenreaktor. Bei den zu erwartenden positiven Ergebnissen ist eine branchenübergeifende Umsetzung in verschiedene Industriezweige wie Automobilzuliefer- und Entsorgungsindustrie an weiteren Spaltanlagen möglich. Der bei Zimmermann betriebene Mikrowellenreaktor dient als Referenzanlage für weitere potentielle betriebliche Anwendungen.
Das Projekt "Teilvorhaben 2: Charakterisierung von Emulsionen, Entwicklung des Mikrowellenlabor- und -technikumsreaktors" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von RWTH Aachen University, Institut für Theoretische Elektrotechnik durchgeführt. In der metallverarbeitenden Industrie fallen Emulsionen, an die intern oder in Entsorgungsunternehmen chemisch gespalten werden. Ziel des Teilvorhabens ist die Charakterisierung unterschiedlicher Emulsionen sowie die Entwicklung und der Bau eines Mikrowellenlabor- und -technikumsreaktors. Folgende Arbeitschritte sind vorgesehen: Konkretisierung der Projektziele; Charakterisierung der dielektrischen Eigenschaften verschiedener Emulsionen; Entwicklung und Bau des Mikrowellenlabor- und -technikumsreaktors; Erstellung eines allgemeingültigen Verfahrenskonzeptes zur Emulsionsspaltung im Mikrowellenreaktor; Dokumentation und Ergebnistransfer. Die Ergebnisse des Teilvorhabens liefern die Grundlage zur Charakterisierung unterschiedlicher Emulsionen und Emulsionszusammensetzungen. Durch die Publikation in Fachgremien werden die Ergebnisse branchenübergreifend zugänglich. Hierdurch werden neue Unterschungsfelder in z.B. den Bereichen der chemischen und Lebensmittelindustrie eröffnet.
Das Projekt "Aufnahme, Metabolismus und Bildung nicht-extrahierbarer Rückstande aus 4-Nitrophenol in Pflanzengeweben" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von RWTH Aachen University, Institut für Umweltforschung, Biologie V, Lehrstuhl für Umweltbiologie und -chemodynamik durchgeführt. Das Xenobiotikum 4-Nitrophenol kann als Industriechemikalie (Ausgangsverbindung für zahlreiche Substanzen) oder als Metabolit von Pflanzenschutzmitteln (z.B. des Insektizids Parathion) in die Umwelt gelangen. Auf Grund seiner physikochemischen Eigenschaften wird es von Pflanzen aufgenommen. Ziel des Vorhabens war es, das Schicksal der Verbindung in Pflanzengeweben zu studieren. Als Modellsysteme dienten dabei neben ganzen Pflanzen (aseptisch auf Hydrokultur gezogen) insbesondere Zellkulturen (Kallus oder Suspension), wobei die untersuchten Pflanzenspezies Sojabohne (Glycine max), Weizen (Triticum aestivum), Karotte (Daucus carota), Kornrade (Agrostemma githago), Windhafer (Avena fatua) und Stechapfel (Datura stramonium) waren. Neben Zuckerkonjugaten (Mono- und Disaccharide, Malonylglucoside) interessierten vor allem sogenannte nicht-extrahierbare Rückstände von 4-Nitrophenol. Bei letzteren stellt man sich kovalente und nicht-kovalente Bindungen zwischen Xenobiotika und unlöslichen pflanzlichen Makromolekülen, wie z.B. Lignin, Cellulose, Hemicellulose und Pektin, vor. Ein weiteres Ziel des Vorhabens war es zu untersuchen, ob Pflanzen als Senke zu Eliminierung von 4-Nitrophenol in der Umwelt fungieren können.
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