Lignin als nachwachsender Rohstoff soll zu maximalen Anteilen den fossilen Rohstoff Phenol in Phenol- Formaldehyd (PF)-Harzen für Verklebungen im Lagenholzwerkstoffbereich ersetzen. Ziel ist die Entwicklung biobasierter Lignin-Phenol-Formaldehyd (LPF)-Klebstoffsysteme. Für solche Anwendungen sind Grundkenntnisse im industriellen Maßstab verfügbar. Durch die Herstellung dieser Klebstoffe sollen fossile Rohstoffe durch industriell verfügbare Lignine ersetzt werden. Die Auswahl der zur Verfügung stehenden Lignine wird dabei maßgeblich durch Herkunft der Biomasse, Herstellverfahren und sich ggf. anschließende Aufschlussverfahren bestimmt, die sich wesentlich auf die Wirkungsweise als Phenol-Ersatz in PF-Harzen auswirken. Die Entwicklung von LPF-Harzen für die Lagenholzwerkstoff-Herstellung steht in direkter Übereinstimmung mit dem Ziel des 'Förderprogramms Nachwachsende Rohstoffe'. Biobasierte Klebstoffe für Holzwerkstoffe stehen seit vielen Jahren im Fokus intensiver Forschungstätigkeiten. Darüber hinaus fordern sowohl Sperrholz- und LVL-Hersteller als auch der Markt die Klebstoffhersteller seit Jahren dazu auf, alternative Klebstoffsysteme auf Basis nachwachsender Rohstoffe anzubieten. Zudem definieren alle europäischen Hersteller von Lagenholzwerkstoffen mittlerweile Unternehmensziele mit Bezug auf eine nachweisliche Nachhaltigkeit von Produkten und Herstellungsprozessen.
Wir bieten die Erstellung von vergleichenden Oekoanalysen fuer Produkte und Kunststoffe an mit anschliessender vergleichender Bewertung auf rein werkstoffwissenschaftlicher und umwelttechnischer Basis. Hintergrund der Oekoanalyse ist das Entwickeln und Konstruieren neuer umwelt- und recyclinggerechter Produkte aus Kunststoff, die sich aufgrund dieser vergleichenden Betrachtung ergeben. Darueber hinaus wird Unterstuetzung geboten bei der Entwicklung von geeigneten und verbesserten Produktions- und Recyclingverfahren fuer ihr jeweiliges Kunststoffprodukt mit Hilfe eines Oekoaudits. Ausserdem erstellen wir vergleichende Oekoanalysen mit Bewertung fuer ausgewaehlte Kunststoffe bezueglich ihres werkstofflichen, chemischen und rohstofflichen Recyclings und der Verbrennung. Es werden auch vergleichende Oekoanalysen von anderen Werkstoffen erstellt.
Das Ziel des geplanten Verbundforschungsvorhabens besteht in der Entwicklung neuartiger Werkstoffe für tribologische Anwendungen auf Basis von elastomeren, thermoplastischen und duromeren Grundwerkstoffen mit chemisch gekoppelten Polytetrafluorethylen-Mikropulvern (PTFE) bzw. inkorporiertem PE. Aus dem gesamten Spektrum der technischen Polymere werden repräsentative Vertreter aus den drei Kunststoffgruppen ausgewählt und für tribologische Einsatzgebiete entsprechend modifiziert. Carbonsäurefunktionalisierte PTFE-Mikropulver als Basismaterialien entstehen durch Strahlenmodifizierung von PTFE in Gegenwart von Sauerstoff. Die Synthese der speziell für die Kopplung mit anderen Polymersystemen modifizierten PTFE-Mikropulver bildet somit den Ausgangspunkt für die ingenieurtechnischen Arbeiten. Die Modifizierung von PA-66 durch chemische Kopplung mit maleinsäureanhydridgepfropftem Polyethylen (PE) mit der anschließenden selektiven Vernetzung des PE ist ein weiteres Arbeitsziel für vergleichende Untersuchungen zu den chemisch gekoppelten PTFE-Polyamidmaterialien. PTFE und PE zeichnen sich durch niedrige adhäsive Haftung bzw. Reibungszahl aus. PE besitzt zwar eine geringe Wärmeformstabilität, liegt aber preislich weit unterhalb von PTFE-Werkstoffen. Nach der Herstellung der neuen Werkstoffsysteme werden diese hinsichtlich der mechanischen und tribologischen Eigenschaften charakterisiert. Analog zu den Ergebnissen aus vorangegangenen Untersuchungen zur Herstellung und Charakterisierung von PTFE-Polyamid-6-Materialien am IPF und LKT wird durch die chemische Kopplung von PTFE bzw. PE mit den Matrixpolymeren anstelle der bisherigen physikalisch gebundenen Einlagerung die Verbesserung der tribologischen Eigenschaften und vor allem eine Erniedrigung der Reibungszahl und die Erhöhung der Verschleißfestigkeit angestrebt. Die chemisch gekoppelten PTFE bzw. PE-Werkstoffsysteme besitzen den Vorteil, dass die für die Verbesserung der tribologischen Eigenschaften verantwortlichen Zusatzstoffe nicht mehr aus der Matrix heraus gerieben werden können. Es sind somit die werkstoff- und verfahrenstechnischen Grundlagen für völlig neuartige Tribowerkstoffe zu entwickeln.Über die Untersuchung der Verarbeitungsbedingungen und eine erste Optimierung der tribologischen und Werkstoffeigenschaften werden grundlegende Erkenntnisse zu den Zusammenhängen zwischen den Strukturbildungs- und Struktur-Eigenschaftsbeziehungen erarbeitet. Der Ausgangspunkt für die Forschungsarbeiten in diesem Verbundprojekt sind die bisher erfolgreich durchgeführten Arbeiten zu einer chemischen Kopplung zwischen PTFE und PA-6 am IPF. Für die Elastomerkopplung werden die PTFE-PA-Produkte mit olefinischen Doppelbindungen modifiziert, die in der Mischungsherstellung bzw. während der Vulkanisation unter chemischer Kopplung mit dem Matrixelastomer reagieren. usw.
Innerhalb des Verbundvorhabens 'GTExH2' wird der Einfluss geänderter Abgaseigenschaften von Gasturbinenkraftwerken aufgrund der Brennstoffsubstitution durch Wasserstoff auf im Abgastrakt nachgeschaltete Komponenten, insbesondere verbaute Kompensatoren, untersucht. Im Vorhaben werden dazu drei Ziele verfolgt: - Zunächst werden die zu erwartenden Änderungen der relevanten Abgaseigenschaften unter der Berücksichtigung verschiedener Brennkammertypen, Wasserstoffbeimischungsraten und Betriebsweisen analysiert. - Im Anschluss wird der Einfluss der spezifisch und verändert vorliegenden Gaszusammensetzung auf die Werkstoffeigenschaften untersucht. Hierbei kommt die Hohlprobenprüftechnik zum Einsatz. - Anhand dieser Untersuchungen wird eine Werkstoff- und Designdatenbank aufgebaut, welche eine zertifizierungsgerechte Werkstoffauswahl nach akzeptierten technischen Kriterien erlaubt.
Problemstellung: Bei der Herstellung von typischen Serienteilen von Kraftfahrzeugen wie z.B. Achsschenkeln oder Getriebewellen durch Verfahren der Massivumformung und anschließendem Zerspanen entfallen ca. 40-70 Prozent der gesamten Stückkosten auf die mechanische Nachbearbeitung. Oben angedeutetes Potential liegt gerade bei heutzutage immer stärker nachgefragten Hochleistungsbauteilen zum einen in der technologischen Verbesserung spanabhebender Fertigungsverfahren selbst und zum anderen in der Minimierung der kostenintensiven Zerspanung. Die Kombination aus Warm- und Kaltformgebung ist in modernen Schmiedebetrieben bereits Stand der Technik und ermöglicht die Herstellung technisch anspruchsvoller Bauteile mit geringer spanender Nacharbeit. Es sind Bauteile mit verbesserten Maß- und Formgenauigkeiten als durch alleinige Warmumformung herstellbar. Durch die Kaltumformung lassen sich darüber hinaus weitere funktionelle Bauteileigenschaften verbessern, die gerade heutzutage Gegenstand zahlreicher Forschungsarbeiten sind. Die Verfahrensgrenze einer dem Schmiedeprozess nachgeschalteten Kaltumformung wird häufig durch die mechanischen Werkzeugbelastungen aufgrund der hohen und durch Entwicklung neuartiger Stahlgüten immer höher werdenden Werkstofffestigkeiten festgelegt. In modernen Schmiedeprozessketten findet aus energetischen und damit wirtschaftlichen und ökologischen Gesichtspunkten eine Wärmebehandlung zur Einstellung bestimmter Werkstoffeigenschaften direkt aus der Schmiedehitze statt. Die letzte Wärmebehandlungsstufe entspricht bei modernen Legierungskonzepten einer isothermen Haltestufe zur ferritisch-perlitischen oder auch bainitischen Gefügeumwandlung. Neueste Entwicklungen auf dem Gebiet der Sensorik ermöglichen eine intelligente thermomechanische Prozessführung aus Schmieden und definierter Wärmebehandlung direkt aus der Schmiedehitze, wie sie im Rahmen der AiF-Leittechnologie 'Schmieden 2020 - Ressourceneffiziente Prozessketten für Hochleistungsbauteile' entwickelt werden soll. Die ganzheitliche Prozessbetrachtung zeigt, dass in thermomechanisch behandelten Werkstücken nicht nur gezielt funktionelles Gebrauchsgefüge, sondern auch auf eine weitere Verarbeitung (z.B. durch Umformung) technologisch optimierte Verarbeitungsgefüge eingestellt werden könnten. Es fehlt jedoch an wissenschaftlichen Erkenntnissen über günstige Gefügezustände für eine anschließende Kaltumformung oder eine Lauwarmumformung aus der Schmiedehitze im technologischen und funktionellen Sinn. Dies gilt erst recht für mikrolegierte ausscheidungshärtende ferritisch-perlitische und hochfeste duktile bainitische Hochleistungsstähle. Das Potential der Lauwarmumformung im Temperaturbereich zwischen Kaltumformung und industrieller Halbwarmumformung typischer Fließpressstähle an sich, konnte durch neuere Forschungsarbeiten am Institut für Umformtechnik (IFU) der Universität Stuttgart bereits aufgezeigt werden. usw.
Anwendung von Lehm als Baumaterial in Planung und Ausfuehrung. Oekologische Aspekte: - Minimierung Energieaufwand bei Herstellung und Benuetzung - Kein Abfall; wiederverwendbarer Baustoff Forschungsgebiet: Entwicklung von optimierten Verarbeitungsmethoden des Baumaterials unter Einsatz von arbeitszeitsparenden Maschinen und Bearbeitungstechnologien.
Im Rahmen der Ertüchtigung der Gasturbinen zur Nutzung von regenerativ erzeugtem Wasserstoff stellen sich umfangreiche werkstofftechnische Fragestellungen. Diese umfassen einerseits den Bereich der Speicherung und des Transportes, andererseits aber auch den Bereich der Verbrennung und der dahinter geschalteten Aggregate. Im Rahmen der Umstellung des Verbrennungsprozesses von Methan (CH4) auf 100 % regenerativen Wasserstoff (H2), kommt es zu einer Erhöhung des Wasserdampfpartialdruckes in denen der Verbrennung nachgeschalteten Turbinenbereiche. Der aktuelle Erfahrungsbereich wird verlassen. Die Erhöhung des Wasserdampfpartialdruckes kann in Anlehnung an die Literatur bei den aktuell genutzten niedriglegierten, martensitischen Chromstählen zu einer Erhöhung der Korrosionsrate und folglich zu einer Reduzierung der Lebensdauer führen. Vor diesem Hintergrund hat die Siemens Energy einen Werkstoffkonzept erarbeitet, das unter den korrosionsfördernden Bedingungen beständig sein soll, den A286mod. Das Ziel des Vorhabens ist es: - den Werkstoff A286mod, welcher erstmals bei der Saarschmiede Freiformschmiede GmbH hergestellt wird, im Anlieferzustand bezüglich der Verwendbarkeit als Rotorwerkstoff in Gasturbinen zu bewerten, - belastbare Auslegungskurven für den neuen Werkstoff zu generieren sowie - die Beständigkeit des Werkstoffes unter den zukünftigen Betriebsbedingungen darzulegen. - Abschließend sollen praxisnahe Versuche den erfolgreichen Abschluss des Vorhabens belegen. Zur Umsetzung des Vorhabens wurde von der Siemens Energy, mit Hilfe des Werner von Siemens Centers, ein Konsortium mit den nachfolgenden Partnern aufgebaut: - Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM), - Institut für Werkstoffkunde der TU Darmstadt (TU Da) und - Fraunhofer Institut für Werkstoffmechanik (IWM).
| Organisation | Count |
|---|---|
| Bund | 4723 |
| Europa | 65 |
| Global | 1 |
| Kommune | 9 |
| Land | 58 |
| Wirtschaft | 18 |
| Wissenschaft | 1631 |
| Zivilgesellschaft | 110 |
| Type | Count |
|---|---|
| Förderprogramm | 4722 |
| unbekannt | 1 |
| License | Count |
|---|---|
| Geschlossen | 1 |
| Offen | 4722 |
| Language | Count |
|---|---|
| Deutsch | 4615 |
| Englisch | 283 |
| Resource type | Count |
|---|---|
| Keine | 1334 |
| Webseite | 3389 |
| Topic | Count |
|---|---|
| Boden | 2946 |
| Lebewesen und Lebensräume | 2532 |
| Luft | 2557 |
| Mensch und Umwelt | 4718 |
| Wasser | 1630 |
| Weitere | 4723 |