Im Projektvorhaben soll eine technisch vorteilhafte Verbindungstechnik für WPC unter statischen- dynamischen Belastungen erforscht werden. Das Lastkollektiv ist im Maschinenbau zu finden. Für technische Anwendungen im Maschinenbau (z. B.: Gestellsysteme) bevorzugt der Antragsteller Extrusionsprofile. Die derzeitigen Hauptzielmärkte von WPC-Bauteile sind Terrassendielen und Kraftfahrzeugteile. Der Antragsteller ist der Meinung, dass durch eine vorteilhafte lösbare Verbindungstechnik neue Zielmärkte generiert bzw. aktuelle Zielmärkte ausgebaut werden können. Im ersten Schritt des Vorhabens soll eine praxisrelevante Verbindungstechnik methodisch ermittelt werden. Diese stellen anschließend die Basis der Grundlagenuntersuchung zur Werkstoff- Verbindungmittel-Systematisierung dar. Untersuchungsgegenstand bildet der Einfluss von WPC-Rezeptur, Verbindungsmittel, Belastungskollektiv und äußere Umweltbedingungen auf die Tragfähigkeit der Verbindung. Abschließend sollen die systematischen Zusammenhänge auf einen intralogistischen Demonstrator übertragen und auf deren Praxistauglichkeit hin getestet werden. Dabei verfolgt der Antragsteller das Ziel den Demonstrator auf Basis eines vollständig nachwachsenden WPC- Profils (BIO-PE) zu entwickeln. siehe Vorhabenbeschreibung.
Die Recyclingfreundlichkeit von Polstermoebeln kann deutlich verbessert werden, wenn die derzeit zur Anwendung gelangenden Verbindungsverfahren Klammern und Kleben durch andere - innovative - nach Ablauf der Nutzungsdauer leicht loesbare Konstruktionsloesungen ersetzt werden. Gleichzeitig sind fuer die in der Polstermoebelfertigung eingesetzten bzw. einsetzbaren Materialien Bewertungskriterien hinsichtlich der Umweltvertraeglichkeit bei Fertigung, Nutzung und Entsorgung (Recycling) zu entwickeln und die Materialien danach zu bewerten. Durch die Reduzierung der Zahl der in einem Polstermoebelmodell eingesetzten Materialien und ihrer leichteren Trennbarkeit soll deren Weiterverwendung ermoeglicht werden. Die derzeitige Modellpalette eines Polstermoebelherstellers dient dabei als Ausgangspunkt. Schwerpunkte der Projektbearbeitung sind die Bewertung der zum Einsatz gelangenden Materialien unter oekologischen Gesichtspunkten und die Entwicklung neuer loesbarer Verbindungstechniken fuer den Polsteraufbau bzw. die Gesamtkonstruktion, wobei hauptsaechlich formschluessige Verbindungsloesungen zur Anwendung gelangen sollen. Angestrebt wird auch ein sortenreiner oder leicht trennbarer Polsteraufbau. Dazu sollen Loesungen aus anderen Industriezweigen (Fahrzeugbau) appliziert werden. Weiterhin wird die Verwendung sortenreiner Bezugsstoffe (Textilien) angestrebt, um deren Weiterverwendung nach dem Recycling gewaehrleisten zu koennen.
Es sollen die in den am Projekt beteiligten KMU (Kleine und Mittlere Unternehmen) eingesetzten Klebtechniken so weiterentwickelt werden, dass die verklebten Teile gemaess der vom Kreislaufwirtschafts- und Abfallgesetz geforderten stofflichen Wiederverwertung nach Ablauf ihrer Lebenszeit wieder getrennt und auf moeglichst hohem Niveau wiederverwendet werden koennen. Dazu sollen bei prototypischen, geklebten Produkten, die die wichtigsten Materialkombinationen in den beteiligten Unternehmen repraesentieren, im Zuge einer schnellen Vorauswahl Alterungsprozesse zunaechst unberuecksichtigt bleiben. Danach sollen verschiedene Trennversuche unter praxisnahen Bedingungen mit simulierter Alterung durchgefuehrt werden. Die wissenschaftliche Durchfuehrung und Betreuung der Versuche und die Schulung der Ingenieure in den KMU werden vom Fraunhoferinstitut fuer angewandte Materialforschung (IFAM) uebernommen, waehrend die Bremer Sonderabfall-Beratungsgesellschaft (BSBG) logistische Aspekte, wie Verwertungs- und Entsorgungswege erarbeiten soll.
Im BMBF-Verbundprojekt ProPower ist es Ziel des Lehrstuhls für Fertigungsautomatisierung und Produktionssystematik (FAPS), im Bereich der Fertigungstechnologien die angepasste Verbindungstechnik prozesstechnisch zu entwickeln und zu evaluieren. Hierbei werden schwerpunktmäßig die Prozesse Diffusionslöten und Kupferdrahtbonden betrachtet. Diese in der Antriebstechnik neuen und notwendigen Verbindungstechnologien zur Realisierung eines leistungsfähigen und effizienten Komplettmoduls werden am Lehrstuhl FAPS in Zusammenarbeit mit den Partnern erforscht und eine entsprechende Anlagentechnik geplant, konzipiert, entworfen und aufgebaut. Die Eingangsgrößen zur Erreichung der Ziele sind innovative Lösungskonzepte zur Integration von Leistung und Logik und die im Projektverbund neu zu erforschenden bzw. anzupassenden Materialen. Ausschlaggebend für die Umsetzung ist hierbei die Erfassung der notwendigen anwendungstechnischen und materialbedingten Anforderungen. Die erwarteten Zielgrößen sind neben den evaluierten Prozessen die entsprechend daraus ermittelten Prozessfenster und die resultierenden Eigenschaften des gefertigten Moduls. Zur Etablierung der entwickelten Prozesse spielen die Ermittlung der Prozesszuverlässigkeit und der technischen Zuverlässigkeit unter Anwendung angepasster Prüftechnik eine entscheidende Rolle.
Entscheidend für die Wettbewerbsfähigkeit von Offshore-Windenergieanlagen ist die Kostenoptimierung der Tragstrukturen, wozu auch die Verbindungen bei Monopile-Gründungen gehören. Der Tragmechanismus des Übergangs zwischen Gründungsrohr und Turm, der 'Grouted Joint', ist bisher nur unzureichend untersucht. Dies führt zu einem kostenintensivem Design der Verbindungen. Optimierte Grout-Verbindungen bieten gegenüber anderen Verbindungstypen Vorteile bei der Montage. Gegenstand des Vorhabens am Institut für Stahlbau der Leibniz Universität Hannover ist die Untersuchung des Trag- und Ermüdungsverhaltens überwiegend biegebeanspruchter Grouted Joints. Ziel ist die Erarbeitung experimentell abgesicherter, neuer Bemessungsgrundlagen und -regeln für Grout-Verbindungen in Offshore-Windenergieanlagen.
In einem Verbundprojekt soll dieses Teilvorhaben die Beitraege seitens der Schaltungs- und Verbindungstechnik liefern. Ein Schwerpunkt ist die Energieeinsparung in der Gebrauchsphase, weitere sind Recycling und Ressourceneinsparung in der Produktion. Hierzu werden Beitraege in Form der Entwicklung eines auf neuartiger Technologie aufbauenden kompakten Moduls, welches alle leistungsfuehrenden und daher potentiell brandgefaehrdeten Schaltungsteile enthaelt. Das Modul selbst ist aus intrinsisch flammhemmendem, recyclingfaehigem Thermoplast und verkoerpert gleichzeitig den Schaltungstraeger. Ein neues Netzteilkonzept ermoeglicht neben der Erhoehung des Wirkungsgrades auch die Verkleinerung von Kondensatoren und Transformator, welcher in der gleichen Technologie wie das Modul selbst hergestellt werden kann. Das Konzept sichert ohne Flammhemmer, wodurch das Gehaeuserecycling ermoeglicht wird, gleichen oder durch aktive Ueberwachung erhoehten Sicherheitsstandard.
Siehe BMBF/BEO-Jahresberichte des FIZ-Karlsruhe, Buero Bonn, Mechenstr. 57, 53129 Bonn unter FKZ 0326760D
Als Vorstudie fuer ein Grossverbundprojekt soll dieses Teilprojekt Verbesserungspotentiale der Energie- und Oekobilanz des Produktes TV-Geraet durch neue Schaltungskonzepte aufdecken und diese in einer Aufwand- und Machbarkeitsstudie quantifizieren. Neben technologischen und oekologischen Aspekten ist auch die Wirtschaftlichkeit bei gleichzeitigem Erhalt der Sicherheits- und Qualitaetsstandards zu bewerten. Ziele sind Energieeinsparungen waehrend des Produktlebensweges sowie Minimierung von Schadstoffen und Ressourcenverbrauch durch Verringerung der Standby-Leistung von TV- und Zusatzgeraeten, durch konstruktive Massnahmen und durch Miniaturisierung und Lebensdauererhoehung. Fuer die Durchfuehrbarkeit einiger Massnahmen wird es erforderlich, geltende Standards von Systemverbindungen zu erweitern und eine Vereinheitlichung der Auslegung von Sicherheitsstandards zu erzielen. Solche Aufgaben koennen nur im Verbund weltweit fuehrender Unternehmen erarbeitet werden.
Das Entwicklungsziel bei industriellen Kraftwerken bis etwa 100 MW ist die bes. kostenguenstige Steigerung der Wirkungsgrade. Dies wird durch eine Erhoehung der Dampfeintrittstemperatur bis 620 Grad Celsius erreicht, wie es besonders in Gas-Dampfprozessen gefordert wird. Benoetigt werden hierfuer kostenguenstige Materialien, die sich ohne Schwierigkeiten bearbeiten lassen und geeignet sind durch Schweissverbindungen an Gehaeusen und Rohrleitungen zur Realisierung eines kostenguenstigen Baukastensystems. Die Arbeitsschritte fuer die Qualifizierung solcher Konstruktionen sind gekennzeichnet durch dickwandige Rohrproben, insbesondere unter Verwendung des neuen stickstofflegierten Gusswerkstoffs G91 bzw. des Rohwerkstoffs P91. Die Erfolgsaussichten sind nach Auffindung der geeigneten Schweissparameter sehr gut in der Verwendung geringerer Wandstaerken bei gleicher Temperatur bzw. besseren thermischen Wirkungsgraden infolge hoeherer Eintrittstemperaturen. Gemaess dem Konstruktionsprinzip des Antragstellers werden aehnliche Schweissverbindungen seit Jahren erfolgreich eingesetzt.
Das Ziel des F+E-Vorhabens ist die Eliminierung von Halogenkohlenwasserstoffen (FCKW) bei den Waschprozessen, die heute in der Fertigung von elektronischen Schaltungen nach dem Loetvorgang stattfinden. Fuer das Wellenloeten werden neue Flussmittelsysteme entwickelt, deren Festkoerpergehalt weit niedriger liegt als die heute ueblichen Systeme, und die mindestens eine gleichgute Aktivierung der Metalloberflaeche aufweisen. Es erfolgt die Synthese solcher Systeme und die Optimierung fuer den Loetprozess, so dass moeglichst geringe Rueckstaende auf den elektronischen Baugruppen verbleiben, die die elektrische Zuverlassigkeit, Test- und Folgeprozesse nicht beeintraechtigen. Dies geschieht innerhalb des Gesamtvorhabens in Zusammenarbeit mit SEL. Das Ergebnis sind Flussmittel, bei denen auf den Reinigungsprozess verzichtet werden kann und somit durch die Abschaffung von FCKW ein wichtiger Beitrag zum Umweltschutz geleistet wird.
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