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Weiterentwicklung von Anlagen zur Wiederverwertung von Spraydosen

Entwicklung eines stabilen Dispersions-Lackaerosols auf Wasserbasis für Lacksprühdosen zur signifikanten Lösemitteleinsparung

Zielsetzung und Anlass des Vorhabens: sowohl direkt die Gesundheit von Mensch und Tier gefährden als auch zum Treibhauseffekt sowie zur Bildung von bodennahem Ozon beitragen. Zur maximalen Umweltentlastung ist daher eine Minimierung oder gar ein Wegfall der organischen Lösemittel erforderlich. Die bis dato im Markt verfügbaren wässrigen Aerosole enthalten als Lackbasis meist Alkyd-Bindemittel und auch höhere Anteile an organischen Alkoholen. Neben der langsamen Trocknung zeigen diese Systeme zudem ungenügende Zerstäubungseigenschaften, intensiven Geruch sowie mangelhafte Beschichtungsoberflächen. Im Rahmen dieses Forschungsprojektes sollte die Entwicklung von wässrigen und qualitativ hochwertigen Lackaerosolen für den Endverbraucher erfolgen. Hierbei sollten neue ökologische Standards gesetzt werden. Diese beinhalten im Speziellen - Minimierung des Anteiles organischer Lösemittel (VOC) und Treibmittel - Erhöhung der Produktsicherheit erkennbar am Wegfall des Flammensymbols auf den Aerosoldosen - Signifikante Verringerung des Geruchs sowie der Lungengängigkeit der Aerosoltröpfchen - Beibehaltung der hochwertigen Eigenschaften des bisherigen Produktportfolios zur Erzielung einer breiten Verbraucherakzeptanz

Entrainment von Aerosolen und ihre Aktivierung in flachen Kumuluswolken - Grobstruktursimulationen mit einem eingebetteten Lagrangeschen Partikelmodell

Flache Kumulus-Bewölkung beeinflusst das Klima, z.B. durch die Reflexion extraterrestrischer, kurzwelliger Strahlung (Albedo). Dieser Einfluss wird durch die Anzahl und spektrale Verteilung der Tropfen, also auch durch die in der Atmosphäre vorhandenen Aerosole bestimmt. Jedoch können nur aktivierte Aerosole als Kondensationskeim für Wolkentropfen dienen. Primäre Aktivierung von Aerosolen geschieht an der Wolkenbasis, wo durch die adiabatische Abkühlung in aufsteigenden Luftpaketen eine zur Aktivierung ausreichende Übersättigungen erzeugt wird. Allerdings werden Aerosole auch oberhalb der Wolkenbasis aktiviert (sekundäre Aktivierung), wofür zwei Erklärungen existieren: (i) die Aktivierung sehr kleiner Aerosole, für die die Übersättigung an der Wolkenbasis nicht ausreicht, und (ii) die Aktivierung von Aerosolen, die durch laterales Entrainment in die Wolke gemischt und dort aktiviert werden. Das grundlegende Ziel dieses Projektes ist die Verbesserung unseres Verständnis derjenigen Prozesse, die zur Aktivierung von Aerosolen führen. Dieses Ziel soll durch die Anwendung von Large-Eddy Simulationen (LES) und einem Lagrangeschen Partikelmodell (LPM) für die Parametrisierung der Wolkenphysik erreicht werden. Dazu wird eine bestimmte Anzahl realer Wolkentropfen/Aerosole gleicher Eigenschaft durch einzelne Lagrangesche Partikel (sogenannte Supertropfen) repräsentiert. Diese Lagrangesche Perspektive der Wolkenphysik erlaubt es uns, einzelne Tropfen/Aerosole zu verfolgen und so direkte Entrainment-Raten zu berechnen. Dies ist nötig, um den Beitrag der einzelnen Prozesse die zur Aktivierung von Aerosolen führen können, und die damit die Anzahl und spektrale Verteilung der Wolkentropfen bestimmen, zu quantifizieren. Diese Prozesse sollen im Lebenszyklus einzelner Wolken, in einem Wolken-Ensemble (d.h. in Abhängigkeit von morphologischen Eigenschaften wie der Wolkenhöhe) und in Abhängigkeit von verschiedenen Aerosol-Konzentrationen untersucht werden.

KMU-innovativ: Entwicklung eines Verfahrens zur Herstellung zweiteiliger Aerosoldosen aus Weißblech (Aerosoldose)

Ziel des KMU- innovativ Projektes ist die Entwicklung eines Verfahrens zur Herstellung zweiteiliger Aerosoldosen aus Weißblech. Damit sollen folgende Ziele erreicht werden: 1. Erzielung von Materialeinsparungen zwischen 15 und 20Prozent im Vergleich zur dreiteiligen Aerosoldose, die aktuell dem Stand der Technik entspricht. 2. Stärkung der Wettbewerbsposition von Weißblech als umweltschonendes Verpackungsmaterial. 3. Entsprechung von Marketinggesichtspunkten durch Erzielung eines formschöneren Designs. Die Industrietauglichkeit des neuen Verfahrens ist anhand eines zu entwickelnden Prototypen nachzuweisen. Die Arbeitsplanung baut auf insgesamt neun Arbeitsetappen auf. Diese sind: 1. Präzisierung der Aufgabenstellung 2. Experimentelle Voruntersuchungen 3. Variantenvergleich und Auswahl der Vorzugsvariante 4. Verfahrensentwicklung 5. Werkzeugentwicklung und Werkzeugtest 6. Konstruktion und Bau Prototyp 7. Test de entwickelten Prototypen 8. Bestimmung der Verfahrensgrenzen 9. Systematisierung und Aufbereitung der erzielten Entwicklungsergebnisse.

Entwicklung der Technologie einer nicht kennzeichnungspflichtigen Lackspraydose (grüne Dose) für den umweltschonenden und anwenderfreundlichen Einsatz

Lackspray muss zur Erfüllung des Einsatzzweckes eine sehr feine Zerstäubung des Lackwirkstoffes garantieren. Aus diesem Grund werden als Treibmittel für Lacke in der Regel ausschließlich Flüssiggase wie Propan, Butan und Dimethylether bzw. Mischungen dieser Flüssiggase eingesetzt, da sie die beste Verträglichkeit mit Lacken aufweisen und auch den notwendigen Innendruck (3,5 bis 4,5 bar) in der Dose erzeugen können. Im Rahmen der geplanten Entwicklung soll eine Dose für ein lösemittelarmes oder lösemittelfreies Lackspray ohne hochentzündliche Treibmittel unter Beibehaltung der hohen Produktionsleistung und breiten Verbraucherakzeptanz entstehen, wobei innovative Lösungen für fast alle wichtigen Inhaltsstoffe und Komponenten, wie Lackwirkstoff, Treibmittel, Dosentechnik, Ventil und Sprühkopf zu entwickeln sind. Die im Zuge des Projektes durchgeführten Versuchsreihen führten zu insgesamt unbefriedigenden Ergebnissen. Als Hauptproblemfelder stellten sich heraus: - Verträglichkeit Kohlendioxid / Lackwirkstoff - Umweltrelevanz und Sicherheitstechnische Probleme beim Einsatz des alternativen fluorierten Treibmittels - Ventil / Sprühkopf Für künftige Entwicklungsvorhaben werden zwei Ansätze gesehen: - Entwicklungsarbeit an den Komponenten Ventil / Sprühkopf - Im Bereich der Treibmittel wird offensichtlich insbesondere in Nordamerika geforscht. Gelänge hier ein weiterer Entwicklungsschritt in Richtung GWP und Entzündlichkeit könnte der Weg hin zur 'Grünen Dose' erheblich verkürzt werden.

Charakterisierung von Nanopartikeln und ultrafeinen Partikeln in Lebensmitteln und in Umweltmedien

Im Rahmen des Projektes soll ein neuartiges Feldemissions-Rasterelektronenmikroskop (FE-REM) beschafft werden, das besonders gute Analysemöglichkeiten für Nanopartikel eröffnet und eine ideale Ergänzung zu den bestehenden Messsystemen am LGL wäre. Im Bereich der Lebensmittelsicherheit soll die grundsätzlich neue Möglichkeit des FE-REM dazu genutzt werden, Partikel morphologisch und chemisch eindeutig zu charakterisieren. Hierzu sollen die im Rahmen des bereits gestarteten Projektes 'LENA - Lebensmittelsicherheit und Nanotechnologie' gewonnenen Partikelfraktionen (z.B. aus Nahrungsergänzungsmitteln oder aus der Oberflächenbeschichtung von Verpackungsmaterial) weitergehend untersucht werden. Darüber hinaus soll getestet werden, ob diese produktbezogenen Nanopartikel in Simulanzlebensmitteln detektierbar sind. Ziel ist es, die Grundlagen für die Charakterisierung von Partikeln in Lebensmitteln zu schaffen, die aufgrund ihrer komplexen Matrixstruktur einer Analytik nur extrem schwer zugänglich sind. Im Bereich umweltbezogener Fragestellungen stellt das FE-REM gleichfalls eine unverzichtbare Ergänzung dar, um gezielter Informationen zur Gestalt und zur chemischen Zusammensetzung der Nanopartikel zu erhalten, die z.B. aus verbrauchernahen Produkten wie Sprays freigesetzt werden. Zudem ist vorgesehen, die Kenntnisse zum Umweltaerosol zu vertiefen, indem in Luftstaubproben die Struktur der vorliegenden Nanopartikel quellenbezogen untersucht wird. Zu diesem Zweck sollen Proben aus unterschiedlichen Bereichen, wie der Außenluft, aus Innenräumen und an nanobezogenen Arbeitsplätzen auf das Vorliegen von Partikeln untersucht werden. Außerdem soll geprüft werden, wie und wie schnell sich Nanopartikel im Aerosol verändern, d.h. in wie weit Koagulations- und Agglomerartionsphänomene die Zusammensetzung des Aerosols verändern.

KMU-innovativ - Entwicklung einer Entleerungs- und Verpressanlage für Aerosoldosen (Can Crusher)

Assessment of the overall environmental exposure by silver ions originating from biocidal products

Due to its antibacterial activity, silver is of increasing importance for many products of everyday use,and for medicinal products. Silver is applied as a solution, as a suspension, and in nanoparticularform. Because of its increasing use and manifold applications, the environmental risk of silver has tobe investigated and assessed considering the potential pathways of entry, environmental concentrationsand ecotoxicological effects. We conducted a literature study to collect the data required for arisk assessment for silver compounds and silver nanoparticles. A preliminary risk assessment wasperformed based on this data.It is demonstrated that an environmental risk for the aquatic compartment and for sewage treatmentplants can be considered as small, but cannot be totally excluded. Prerequisite for the statement isthat the assumptions with respect to the concentration of silver ions in the environment can be validatedby chemical analyses.For soil and sediment, there is an indication for risk. Gaps in knowledge have been identified. Especiallyknowledge about the concentration of silver ions in the environment, the influence of changingenvironmental conditions (e.g. degradation of organic matter, modification of pH) on silver and silvernanoparticles and is limited.

Entwicklung und Erprobung eines Verfahrens zur energetischen Nutzung ethanolhaltiger Wertstoffe aus dem Spraydosenrecycling

Basisuntersuchungen zur Möglichkeit einer umweltgerechten und energieeffektiven Nutzung von chemischen Grundstoffen (Destillaten Þ Ethanol) aus der Verwertung von Aerosolen aus Fehlproduktionen, Handelsrücknahmen und der Sammlung bereits genutzter und für den Verbraucher leerer Körperspraydosen. Ziel des Projektes war es, unter Einhaltung der gesetzlichen Emissionsvorschriften einen Verbrennungsmotor und die Kraftstoffkomponenten so aufeinander abzustimmen, dass eine thermische Verwertung auf der Grundlage einer Brennkraftmaschine (BHKW-Anlage) zur Abdeckung des Grundbedarfes an Elektroenergie und Heizwärme erfolgen kann. Die Untersuchungen beziehen sich auf die Anpassung des mit Zusatzstoffen (Haarlacke und ätherischen Ölen) verunreinigten Ethanols an die Erfordernisse eines zündwilligen Kraftstoffgemisches für selbstzündende Brennkraftmaschinen. Zur Verbesserung der Zündwilligkeit der Sonderkraftstoffkomponente Ethanol wurden Mischbarkeitsuntersuchungen mit handelsüblichen Kraftstoffen einschließlich spezieller Zündbeschleuniger (ignition improver) durchgeführt. Die Voruntersuchungen erfolgten aus Zeit- und Kostengründen an einem Einzylindermotor mit einem Hubvolumen VH = 0,709 dm . Durch einen Kurzzeitlauf bei Nennleistung über 40 Std. sollte das Problem der zu erwartenden Aschebildung auf Grund von Siloxanbestandteilen im Ethanol analysiert werden. Die prüfstandstechnisch experimentell ermittelten Ergebnisse wurden auf den bauteiltechnisch an die Besonderheiten der Ethanolverbrennung angepassten 4-Zylinder wassergekühlten Spezialmotor mit Sonderbaugruppen übertragen. Dazu erfolgte eine Vermessung der Rohemissionswerte des Motors nach TA-Luft und D2-Test nach ISO 8178 für den Generatorbetrieb. Nach erfolgreicher Prüfstandserprobung wurde der Verbrennungsmotor in eine BHKW-Anlage mit der Zielsetzung: Absicherung des Energiebedarfes etwa 60 kW (elektrisch) und des Grundbedarfes an Wärmeenergie eingerüstet. Dazu wurde der Motor den Besonderheiten der vorhandenen Rest-BHKW-Anlage angepasst und Projekt begleitend in Betrieb genommen. Durch Serviceleistungen über den Zeitraum von 1 Jahr wurden Erkenntnisse über die Langzeitstabilität und Besonderheiten der energetischen Nutzung ethanolhaltiger Wertstoffe aus dem Recyclingprozess gewonnen.

Entleeren gefuellter Spraydosen, Aufarbeiten und Wiederverwenden der Inhaltsstoffe

Moeglichst hohe Wiederverwertungsquote auch bei nicht sortenreinen Kontigenten.

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