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Wechselwirkungen zwischen Chemie und Biologie von (kanzerogenen) Metallverbindungen

Umweltchemie, Umweltanalytik und biologische Wirkungen (Wechselbeziehungen zwischen Chemie und Biologie) von (karzinogenen und/oder mutagenen) Metallverbindungen; neuerdings auch von Aluminium-, Silicium-, Zinn- und Titanverbindungen. Besonderes Gewicht haben Speziations-, Kreislauf-, Bioverfuegbarkeits-, Wechselwirkungs- und biochemische Untersuchungen (auch Biomonitoring und Kurzzeittests).

Energieeffiziente additive Fertigung durch Rezirkulation von Pulvermaterial und Energieströmen

Dieses Vorhaben avisiert ein energieeffizientes Technikumsanlage für optimale Metall-Pulver- und Inertgasaufbereitung für die additive Fertigung mit kontinuierlicher Überwachung und Regelung der Prozesse sowie normgerechte Dokumentation, sodass es allerhöchste Anforderungen aus der Produktion für Klasse-1-AM-Bauteile erfüllt und gleichzeitig den Anforderungen an eine signifikante Reduktion des Endenergieverbrauchs und des CO2-Footprints gerecht wird sowie zur Ressourcenschonung beiträgt. Erstmalig wird durch eine lückenlose Qualitätsüberwachung der Güte des Pulvers und der Anlagenumgebung, unter anderem im Sinne der Sicherheit und Effizienz, kontinuierlich kontrolliert, geregelt und dokumentiert. Im Sinne der Endenergieverbrauchsreduktion soll die Nutzung des bereits hergestellten Pulvers (insbesondere Titan) für die additive Fertigung maximiert werden. Aktuell wird das Material für hochbeanspruchte Bauteile, wie es beispielsweise in der Luft- und Raumfahrt wird, nur 1 bis fünfmal rezykliert. Das heißt, dass ein Großteil, des Pulvers, nicht mehr für die Fertigung solcher Teile zur Verfügung steht, sondern entsorgt wird, da es den hohen Anforderungen nicht mehr genügt und durch Neupulver ersetzt werden muss. Die Herstellung des Neupulvers verbraucht mit etwa 25 MJ/kg ca. das 20 bis 30- fache der Energie gegenüber einer Aufbereitung des Pulvers mit Hilfe der geplanten Anlage. Für die ULT AG ist (Verbundkoordinator) die inerte Gasaufbereitung (Trocknung, messtechnische Erfassung der Prozessparameter und Regeneration des Sorptionsmittels) ein wesentlicher Bestandteil der Arbeiten im Projekt. Teilziel ist die Entwicklung einer neuartigen energieeffizienten und Gasaufbereitung in Kombination mit Sieb- und Pulverförderungstechnologien und dem damit verbundenen erhöhten Partikelaufkommen im Gasstrom sowie den hohen Anforderungen an eine kontinuierlich gleichbleibende sehr hohe Gasqualität hinsichtlich Feuchtegehalt, Sauerstoffkonzentration und Partikelfreiheit.

Orthobild Freiburg i. Br. - 2021 (Sommer / belaubt) (20cm)

Befliegung des gesamten Freiburger Stadtkreises am 01.06.2021. Die Rasterauflösung beträgt 20 cm, die Daten sind "Open Data". <table> <tr> <th>Technische Ausstattung </th> </tr> <tr><td>Flugzeug</td><td> Cessna 404 Titan (2-motorig), D – IAPD </td></tr> <tr><td>Kamera</td><td> IGI Urban Mapper II </td></tr> <tr><td>Objektiv</td><td> 5 x f = 90 mm </td></tr> <tr><td>Aufhängung</td><td> Somag GSM 3000 (kreiselstabilisiert) </td></tr> <tr><td>DGPS</td><td> NovAtel OEMV-3 L1/L2/L-Band Empfänger </td></tr> <tr><td>Inertial-System</td><td> AEROcontrol IMU-Ie, 128 Hz</td></tr> </table> <table> <tr> <th>Projektparameter </th> </tr> <tr><td>Bildflugdatum</td><td> 01.06.2021 </td></tr> <tr><td>Bodenauflösung/GSD (cm)</td><td> 7 (Nadir) / ~ 7 (Oblique) </td></tr> <tr><td>Fläche (km²)</td><td> 153 </td></tr> <tr><td>Anzahl Flugstreifen</td><td> 34 </td></tr> <tr><td>Anzahl Aufnahmeorte</td><td> 2.282 </td></tr> <tr><td>Bildüberdeckung Nadir</td><td> l = 80 % / q = 70 % </td></tr> <tr><td>Bildüberdeckung Oblique</td><td> l ~ 80 % / q ~ 50 % </td></tr> <tr><td>Mittlere Flughöhe ü. Grund (ft.)</td><td> ~ 5.500 </td></tr> <tr><td>Beginn Bildflug UTC *</td><td> 09:30 </td></tr> <tr><td>Ende Bildflug UTC *</td><td> 11:59</td></tr> </table>

Orthobild Freiburg i. Br. - 2024 (Frühjahr / unbelaubt) (20cm)

Befliegung des gesamten Freiburger Stadtkreises am 20.03.2024. Die Bäume sind noch in unbelaubtem Zustand. Die Rasterauflösung beträgt 20 cm, die Daten sind "Open Data". <table> <tr> <th>Technische Ausstattung </th> </tr> <tr><td>Flugzeug</td><td> Cessna 404 Titan (2-motorig), D – IAPD </td></tr> <tr><td>Kamera</td><td> IGI Urban Mapper 2-P </td></tr> <tr><td>Objektiv</td><td> 1 x f = 90 mm (Nadir) / 4 x f = 110 mm (Oblique) </td></tr> <tr><td>Aufhängung</td><td> Somag GSM 3000 (kreiselstabilisiert) </td></tr> <tr><td>DGPS</td><td>NovAtel OEMV-3 L1/L2/L-Band Empfänger</td></tr> <tr><td>Inertial-System</td><td>AEROcontrol IMU-Ie, 128 Hz</td></tr> </table> <table> <tr> <th>Projektparameter </th> </tr> <tr><td>Bildflugdatum</td><td>20.03.2024</td></tr> <tr><td>Bodenauflösung/GSD (cm)</td><td>5 (Nadir) / ~ 5 (Oblique)</td></tr> <tr><td>Fläche (km²)</td><td>209</td></tr> <tr><td>Anzahl Flugstreifen</td><td>43</td></tr> <tr><td>Anzahl Aufnahmeorte</td><td>4.421</td></tr> <tr><td>Bildüberdeckung Nadir</td><td> l = 80 % / q = 70 % </td></tr> <tr><td>Bildüberdeckung Oblique</td><td> l ~ 80 % / q ~ 50 % </td></tr> <tr><td>Mittlere Flughöhe ü. Grund (ft.)</td><td>~ 4.700 – 6.500</td></tr> <tr><td>Beginn Bildflug UTC *</td><td>09:39</td></tr> <tr><td>Ende Bildflug UTC *</td><td>13:03</td></tr> </table>

Orthobild Freiburg i. Br. - 2021 (Frühjahr / unbelaubt) (20cm)

Befliegung des gesamten Freiburger Stadtkreises am 06.03.2021. Die Bäume sind noch in unbelaubtem Zustand. Die Rasterauflösung beträgt 20 cm, die Daten sind "Open Data". <table> <tr> <th>Technische Ausstattung </th> </tr> <tr><td>Flugzeug</td><td> Cessna 404 Titan (2-motorig), D – IAPD </td></tr> <tr><td>Kamera</td><td> IGI Urban Mapper II </td></tr> <tr><td>Objektiv</td><td> 5 x f = 90 mm </td></tr> <tr><td>Aufhängung</td><td> Somag GSM 3000 (kreiselstabilisiert) </td></tr> <tr><td>DGPS</td><td> NovAtel OEMV-3 L1/L2/L-Band Empfänger </td></tr> <tr><td>Inertial-System</td><td> AEROcontrol IMU-Ie, 128 Hz</td></tr> </table> <table> <tr> <th>Projektparameter </th> </tr> <tr><td>Bildflugdatum</td><td> 06.03.2021 </td></tr> <tr><td>Bodenauflösung/GSD (cm)</td><td> 5 (Nadir) </td></tr> <tr><td>Fläche (km²)</td><td> 209 </td></tr> <tr><td>Anzahl Flugstreifen</td><td> 42 </td></tr> <tr><td>Anzahl Aufnahmeorte</td><td> 3.555 </td></tr> <tr><td>Bildüberdeckung Nadir</td><td> l = 80 % / q = 70 % </td></tr> <tr><td>Mittlere Flughöhe ü. Grund (ft.)</td><td> ~ 4.000 </td></tr> <tr><td>Beginn Bildflug UTC *</td><td> 09:59 </td></tr> <tr><td>Ende Bildflug UTC *</td><td> 13:15 </td></tr> </table>

Orthobild Freiburg i. Br. - 2021 (Sommer / infrarot) (20cm)

Befliegung des gesamten Freiburger Stadtkreises am 01.06.2021. Infrarot-Luftbilder ermöglichen Rückschlüsse auf die Vitalität der Vegetation. Die Rasterauflösung beträgt 20 cm, die Daten sind "Open Data". <table> <tr> <th>Technische Ausstattung </th> </tr> <tr><td>Flugzeug</td><td> Cessna 404 Titan (2-motorig), D – IAPD </td></tr> <tr><td>Kamera</td><td> IGI Urban Mapper II </td></tr> <tr><td>Objektiv</td><td> 5 x f = 90 mm </td></tr> <tr><td>Aufhängung</td><td> Somag GSM 3000 (kreiselstabilisiert) </td></tr> <tr><td>DGPS</td><td> NovAtel OEMV-3 L1/L2/L-Band Empfänger </td></tr> <tr><td>Inertial-System</td><td> AEROcontrol IMU-Ie, 128 Hz</td></tr> </table> <table> <tr> <th>Projektparameter </th> </tr> <tr><td>Bildflugdatum</td><td> 01.06.2021 </td></tr> <tr><td>Bodenauflösung/GSD (cm)</td><td> 7 (Nadir) / ~ 7 (Oblique) </td></tr> <tr><td>Fläche (km²)</td><td> 153 </td></tr> <tr><td>Anzahl Flugstreifen</td><td> 34 </td></tr> <tr><td>Anzahl Aufnahmeorte</td><td> 2.282 </td></tr> <tr><td>Bildüberdeckung Nadir</td><td> l = 80 % / q = 70 % </td></tr> <tr><td>Bildüberdeckung Oblique</td><td> l ~ 80 % / q ~ 50 % </td></tr> <tr><td>Mittlere Flughöhe ü. Grund (ft.)</td><td> ~ 5.500 </td></tr> <tr><td>Beginn Bildflug UTC *</td><td> 09:30 </td></tr> <tr><td>Ende Bildflug UTC *</td><td> 11:59</td></tr> </table>

Orthobild Freiburg i. Br. - 2024 (Frühjahr / infrarot) (20cm)

Befliegung des gesamten Freiburger Stadtkreises am 20.03.2024. Infrarot-Luftbilder ermöglichen Rückschlüsse auf die Vitalität der Vegetation. Die Rasterauflösung beträgt 20 cm, die Daten sind "Open Data". <table> <tr> <th>Technische Ausstattung </th> </tr> <tr><td>Flugzeug</td><td> Cessna 404 Titan (2-motorig), D – IAPD </td></tr> <tr><td>Kamera</td><td> IGI Urban Mapper 2-P </td></tr> <tr><td>Objektiv</td><td> 1 x f = 90 mm (Nadir) / 4 x f = 110 mm (Oblique) </td></tr> <tr><td>Aufhängung</td><td> Somag GSM 3000 (kreiselstabilisiert) </td></tr> <tr><td>DGPS</td><td>NovAtel OEMV-3 L1/L2/L-Band Empfänger</td></tr> <tr><td>Inertial-System</td><td>AEROcontrol IMU-Ie, 128 Hz</td></tr> </table> <table> <tr> <th>Projektparameter </th> </tr> <tr><td>Bildflugdatum</td><td>20.03.2024</td></tr> <tr><td>Bodenauflösung/GSD (cm)</td><td>5 (Nadir) / ~ 5 (Oblique)</td></tr> <tr><td>Fläche (km²)</td><td>209</td></tr> <tr><td>Anzahl Flugstreifen</td><td>43</td></tr> <tr><td>Anzahl Aufnahmeorte</td><td>4.421</td></tr> <tr><td>Bildüberdeckung Nadir</td><td> l = 80 % / q = 70 % </td></tr> <tr><td>Bildüberdeckung Oblique</td><td> l ~ 80 % / q ~ 50 % </td></tr> <tr><td>Mittlere Flughöhe ü. Grund (ft.)</td><td>~ 4.700 – 6.500</td></tr> <tr><td>Beginn Bildflug UTC *</td><td>09:39</td></tr> <tr><td>Ende Bildflug UTC *</td><td>13:03</td></tr> </table>

Energieeffiziente additive Fertigung durch Rezirkulation von Pulvermaterial und Energieströmen, Teilvorhaben: Entwicklung einer permanenten Pulverüberwachung bei einer inerten Pulverförderung inklusive einer zuverlässigen Pulverdosierung

Dieses Vorhaben avisiert ein energieeffizientes Technikumsanlage für optimale Metall-Pulver- und Inertgasaufbereitung für die additive Fertigung mit kontinuierlicher Überwachung und Regelung der Prozesse sowie normgerechte Dokumentation, sodass es allerhöchste Anforderungen aus der Produktion für Klasse-1-AM-Bauteile erfüllt und gleichzeitig den Anforderungen an eine signifikante Reduktion des Endenergieverbrauchs und des CO2-Footprints gerecht wird sowie zur Ressourcenschonung beiträgt. Erstmalig wird durch eine lückenlose Qualitätsüberwachung der Güte des Pulvers und der Anlagenumgebung, unter anderem im Sinne der Sicherheit und Effizienz, kontinuierlich kontrolliert, geregelt und dokumentiert. Im Sinne der Endenergieverbrauchsreduktion soll die Nutzung des bereits hergestellten Pulvers (insbesondere Titan) für die additive Fertigung maximiert werden. Aktuell wird das Material für hochbeanspruchte Bauteile, wie es beispielsweise in der Luft- und Raumfahrt wird, nur 1 bis fünfmal rezykliert. Das heißt, dass ein Großteil, des Pulvers, nicht mehr für die Fertigung solcher Teile zur Verfügung steht, sondern entsorgt wird, da es den hohen Anforderungen nicht mehr genügt und durch Neupulver ersetzt werden muss. Die Herstellung des Neupulvers verbraucht mit etwa 25 MJ/kg ca. das 20 bis 30- fache der Energie gegenüber einer Aufbereitung des Pulvers mit Hilfe der geplanten Anlage. In dem Teilvorhaben soll eine Permanentpulverüberwachung und Pulverförderung ohne strömungsbedingte Entmischung des Pulvers unter inerter Atmosphäre entwickelt werden. Da für eine solche Förderung eine kontinuierliche und zuverlässige Bereitstellung von Pulver erforderlich ist, werden verschiedene Dosiermöglichkeiten für Metallpulver evaluiert und/oder weiterentwickelt. Zusätzlich soll die Überwachung und Förderung unter inerter Atmosphäre geschehen. Dazu sind neue Lösungen zu entwickeln, da vorhandene Lösungen nicht ausreichend gasdicht sind und somit zu einem enorm hohen Gasverbrauch führen.

Energieeffiziente additive Fertigung durch Rezirkulation von Pulvermaterial und Energieströmen, Teilvorhaben: Entwicklung einer energetisch hocheffizienten gekoppelten Pulveraufbereitung

Dieses Vorhaben avisiert ein energieeffizientes Technikumsanlage für optimale Metall-Pulver- und Inertgasaufbereitung für die additive Fertigung mit kontinuierlicher Überwachung und Regelung der Prozesse sowie normgerechte Dokumentation, sodass es allerhöchste Anforderungen aus der Produktion für Klasse-1-AM-Bauteile erfüllt und gleichzeitig den Anforderungen an eine signifikante Reduktion des Endenergieverbrauchs und des CO2-Footprints gerecht wird sowie zur Ressourcenschonung beiträgt. Erstmalig wird durch eine lückenlose Qualitätsüberwachung der Güte des Pulvers und der Anlagenumgebung, unter anderem im Sinne der Sicherheit und Effizienz, kontinuierlich kontrolliert, geregelt und dokumentiert. Im Sinne der Endenergieverbrauchsreduktion soll die Nutzung des bereits hergestellten Pulvers (insbesondere Titan) für die additive Fertigung maximiert werden. Aktuell wird das Material für hochbeanspruchte Bauteile, wie es beispielsweise in der Luft- und Raumfahrt wird, nur 1 bis fünfmal rezykliert. Das heißt, dass ein Großteil, des Pulvers, nicht mehr für die Fertigung solcher Teile zur Verfügung steht, sondern entsorgt wird, da es den hohen Anforderungen nicht mehr genügt und durch Neupulver ersetzt werden muss. Die Herstellung des Neupulvers verbraucht mit etwa 25 MJ/kg ca. das 20 bis 30- fache der Energie gegenüber einer Aufbereitung des Pulvers mit Hilfe der geplanten Anlage. Wesentliche Ziele des Teilvorhabens der TU-Chemnitz sind dabei die Entwicklung effizienter Energiesysteme in den Einzelmodulen wie Trocknung, Förderung und Siebung und die systemübergreifende Kopplung der Subsysteme zur Nutzung der Synergieeffekte, auch über Systemgrenzen hinweg.

Energieeffiziente additive Fertigung durch Rezirkulation von Pulvermaterial und Energieströmen, Teilvorhaben: Technologiedemonstration

Dieses Vorhaben avisiert eine energieeffiziente Technikumanlage für optimale Metall-Pulver- und Inertgasaufbereitung für die additive Fertigung mit kontinuierlicher Überwachung und Regelung der Prozesse sowie normgerechte Dokumentation, sodass es allerhöchste Anforderungen aus der Produktion für Klasse-1-AM-Bauteile erfüllt und gleichzeitig den Anforderungen an eine signifikante Reduktion des Endenergieverbrauchs und des CO2-Footprints gerecht wird sowie zur Ressourcenschonung beiträgt. Erstmalig wird durch eine lückenlose Qualitätsüberwachung der Güte des Pulvers und der Anlagenumgebung, unter anderem im Sinne der Sicherheit und Effizienz, kontinuierlich kontrolliert, geregelt und dokumentiert. Im Sinne der Endenergieverbrauchsreduktion soll die Nutzung des bereits hergestellten Pulvers (insbesondere Titan) für die additive Fertigung maximiert werden. Aktuell wird das Material für hochbeanspruchte Bauteile, wie es beispielsweise in der Luft- und Raumfahrt wird, nur 1 bis fünfmal rezykliert. Das heißt, dass ein Großteil, des Pulvers, nicht mehr für die Fertigung solcher Teile zur Verfügung steht, sondern entsorgt wird, da es den hohen Anforderungen nicht mehr genügt und durch Neupulver ersetzt werden muss. Die Herstellung des Neupulvers verbraucht mit etwa 25 MJ/kg ca. das 20 bis 30- fache der Energie gegenüber einer Aufbereitung des Pulvers mit Hilfe der geplanten Anlage. Als Anwender der additiven Fertigung sieht BENSELER in einem ressourceneffizientem Umgang mit Energie und Verbrauchsmaterialien einen erheblichen Beitrag zur Standortsicherung in Deutschland und Europa.

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