Der unmittelbar an der Rummelsburger Bucht in Berlin-Lichtenberg gelegene Standort hat eine mehr als 100-jährige Industriegeschichte. Zunächst als Färberei genutzt, entstand 1880 am Standort einschließlich benachbarter Grundstücke die “AG für Anilinfabrikation”, später Aceta, die ab 1920 in die IG Farben aufging. Es wurden Acetatseiden und Acetatfasern (Zellwolle) hergestellt und veredelt (gefärbt, versponnen oder verwebt). Bei der Anilinproduktion auf der Basis von Nitrobenzolen und Nitrotoluolen wurden als Vor- und Zwischenprodukte Chlorbenzol, Chlornitrobenzol, Nitrophenol, Dichlorbenzol, Chloroform und Toluol eingesetzt. Nach 1945 gab es eine Umnutzung des IG Farben-Standortes. Es entstanden ein Gummiwerk (VEB Polymant), in dem auch in größerem Umfang Mineralölkohlenwasserstoffe im Rahmen der Vulkanisation eingesetzt wurden, eine Fotochemische Fabrik und ein Produktionswerk für Elektrorelais. Das Gummiwerk und die fotochemische Fabrik wurden im Zeitraum zwischen 1990 und 1993 aufgelöst und ein Großteil der Produktionsgebäude zurückgebaut. Die Grundstücke wurden seit 1994 durch die Wasserstadt GmbH Berlin entwickelt. Durch die ab 1991 durchgeführten umfangreichen Boden- und Grundwasseruntersuchungen sind erhebliche Boden- und Grundwasserbelastungen am Standort festgestellt worden. Entsprechend der Produktionsspezifik handelt es sich um einen Schadstoffcocktail aus v.a. organischen Schadstoffen. Hauptkontaminanten im Boden und im Grundwasser sind chlororganische Verbindungen, Arsen, aromatische Kohlenwasserstoffe (AKW) sowie lokal Mineralölkohlenwasserstoffe (MKW) mit aufschwimmender Ölphase. Die Quellbereiche im Boden konnten auf Grundlage einer in 2004 durchgeführten vertiefenden Archivrecherche weitestgehend lokalisiert werden. Das Grundwasser ist flächenhaft durch Chlorbenzole, Chloraniline und Chlornitrobenzole in hohen Konzentrationen (lokal bis zu 10.000 µg/l) sowie in Teilbereichen durch Chlormethylaniline, Methylaniline und Nitrotoluole sowie Arsen verunreinigt. Die Hauptkontaminanten konnten bis in eine Tiefe von > 50 m unter GOK auf der Aquifersohle nachgewiesen werden. Im Rahmen von Erschließungsmaßnahmen zur Standortent-wicklung wurden Sanierungsmaßnahmen mit vorheriger Tiefenenttrümmerung durchgeführt. In diesem Zusammenhang wurde mit AKW, MKW und Chlororganika belasteter Boden entsorgt. Im Herbst/Winter 2003/2004 erfolgte die Sanierung eines lokalen MKW-Schadens mit aufschwimmender Ölphase. Dabei wurden 2.100 m³ mit MKW und Chlororganika belasteter Boden ausgetauscht, über 13 t Ölphase (Öl-Wasser-Gemisch) abgesaugt und rund 3.200 m³ Wasser im Rahmen der begleitenden Bauwasserhaltung gereinigt. Im Frühjahr/Sommer 2005 wurde im Vorlauf von Investionsmaßnahmen (Ansiedlung eines Hi-Tech-Unternehmens) an zwei durch vertiefende Erkundungen lokalisierten Eintragsquellen Bodensanierungsmaßnahmen durch Rüttelsenkkasten- (Waben-)verfahren (2.600 m³) und Großlochbohrungen (600 m³) durchgeführt. Im Zusammenhang mit der Sanierungsmaßnahme wurden insgesamt ca. 5.400 t mit Chlorbenzolen, Chloranilinen und Chlornitrobenzolen belasteter Boden ausgetauscht sowie begleitend insgesamt ca. 7.000 m³ Grundwasser gereinigt. Weitere lokale Bodensanierungen sowie Tiefenenttrümmerungen im Zusammenhang mit der Grundstücksentwicklung erfolgten 2008 bis 2010. Im Rahmen der Bodensanierung und Tiefenenttrümmerung wurden ca. 9,2 t der chlor- und nitroorganischen Schadstoffe und ca. 91 t MKW (incl. Phase) aus dem Boden entfernt. Den Bodensanierungen nachfolgend wurde eine kombinierte Sicherungs- und Sanierungsmaßnahme des Grundwassers installiert. Durch die gewählte Anordnung der Brunnen, Leitungen und Stellflächen wurden Einschränkungen der Grundstücksnutzung und –entwicklung erfolgreich vermieden. Über vertikale Entnahmebrunnen wird verunreinigtes Grundwasser einer zentralen Reinigungsanlage am Standort zugeführt. Ein Teilstrom durchläuft einen hydraulischen Kreislauf. Die Grundwasserreinigungsanlage befindet sich seit Februar 2010 im Regelbetrieb. Es werden durchschnittlich 20 m³/h Grundwasser gefördert und mit Hilfe von Festbettreaktoren und einer vorgeschalteten Arsenstufe abgereinigt. Die Entnahmemengen der zu Beginn 8 Förderbrunnen (später 6) wurden laufend angepasst. Nach Bestandsaufnahme und der Erarbeitung eines Ge-samtsanierungskonzeptes durch alle am Projekt beteiligten Ingenieurbüros wurde auf Basis der bisherigen Ergebnisse der Sanierung, des begleitenden Monitorings und der aktualisierten Modellierung die Einbeziehung des tieferen Grundwasserleiters bis >50 m sowie die Einbeziehung von bisher nicht erfassten Hot-Spot-Bereichen vorgenommen. Dazu wurden u.a. neue Förderbrunnen bis >50 m sowie weitere vier Infiltrationsbrunnen installiert. Seit August 2016 erfolgt bei gleicher Sanierungstechnologie die Förderung über neun Förderbrunnen mit einer Gesamtförderrate von rund 30 m³/h. Bis Ende April 2015 konnten damit 1.895 kg chlororganische Schadstoffe und 287 kg Arsen aus dem Grundwasser entfernt werden. Bis Ende Januar 2019 konnten damit 3.782 kg chlororganische Schadstoffe und 580 kg Arsen aus dem Grundwasser entfernt werden. Derzeit wird eine Anlagenlaufzeit bis 2020 vorgesehen, wobei von einer zwischenzeitlichen Anpassung der Entnahmemengen auszugehen ist. Für die Zeit nach der hydraulischen Sanierung wird derzeit die Möglichkeit des Einsatzes von ENA-Maßnahmen geprüft. Für die Erkundungs-, Planungs- und Sanierungsmaßnahmen einschließlich Grundwassermonitoring entstanden bisher Kosten in Höhe von rund 7,5 Mio. €. Am Standort erfolgte eine Gewerbeansiedlung. Auf dem Grundstück haben sich ein Werftbetrieb, ein Hi-Tech-Unternehmen, zwei mittelständische Betriebe des verarbeiten-den Gewerbes sowie Ateliers niedergelassen. Straßen und Wege wurden dem Bezirk Lichtenberg übergeben.
0 - Land-, forstwirtschaftliche und verwandte Erzeugnisse ( einschl. lebende Tiere) 00 Lebende Tiere Güter- nummer Güterart Ein- leitung in das Gewässer Abgabe an Annahmestellen zur Kanalisation Abgabe an Annahmestellen zur Sonderbehandlung Bemerkungen 001 Lebende Tiere (ausgenommen Fische) 0010 Lebende Tiere (ausgenommen Fische) X A 01 Getreide Güter- nummer Güterart Ein- leitung in das Gewässer Abgabe an Annahmestellen zur Kanalisation Abgabe an Annahmestellen zur Sonderbehandlung Bemerkungen 011 Weizen 0110 Weizen A 012 Gerste 0120 Gerste A 013 Roggen 0130 Roggen A 014 Hafer 0140 Hafer A 015 Mais 0150 Mais A 016 Reis 0160 Reis A 019 Sonstiges Getreide 0190 Buchweizen, Hirse, Getreide, nicht spezifiziert, Getreidemischungen A 02 Kartoffeln Güter- nummer Güterart Ein- leitung in das Gewässer Abgabe an Annahmestellen zur Kanalisation Abgabe an Annahmestellen zur Sonderbehandlung Bemerkungen 020 Kartoffeln 0200 Kartoffeln A 03 Frische Früchte, frisches und gefrorenes Gemüse Güter- nummer Güterart Ein- leitung in das Gewässer Abgabe an Annahmestellen zur Kanalisation Abgabe an Annahmestellen zur Sonderbehandlung Bemerkungen 031 Zitrusfrüchte 0310 Zitrusfrüchte A 035 Sonstige frische Früchte 0350 Früchte und Obst, frisch A 039 Frisches und gefrorenes Gemüse 0390 Gemüse, frisch oder gefroren A 04 Spinnstoffe und textile Abfälle Güter- nummer Güterart Ein- leitung in das Gewässer Abgabe an Annahmestellen zur Kanalisation Abgabe an Annahmestellen zur Sonderbehandlung Bemerkungen 041 Wolle und sonstige Tierhaare 0410 Wolle und sonstige Tierhaare A 042 Baumwolle 0421 Baumwolle, Baumwollfasern, Watte A 0422 Baumwollabfälle, Linters A 043 Künstliche und synthetische Textilfasern 0430 Künstliche und synthetische Textilfasern, z. B. Chemiefasern, Zellwolle B A 045 Sonstige pflanzliche Textilfasern, Seide 0451 Flachs, Hanf, Jute, Kokosfasern, Sisal, Werg A 0452 Abfälle von Fasern B A 0453 Seide A 0459 Textilfasern, nicht spezifiziert B A 049 Lumpen und Textilabfälle 0490 Lumpen, Putzwolle, Textilabfälle B A 05 Holz und Kork Güter- nummer Güterart Ein- leitung in das Gewässer Abgabe an Annahmestellen zur Kanalisation Abgabe an Annahmestellen zur Sonderbehandlung Bemerkungen 051 Papier- und anderes Faserholz 0511 Faserholz, Papierholz A 0512 Holz zur Destillation A 052 Grubenholz 0520 Grubenholz A 1) 055 Sonstiges Rohholz 0550 Rohholz, Stammholz A 1) 056 Holzschwellen und anderes bearbeitetes Holz (ausgenommen Grubenholz) 0560 Balken, Hölzer für Dielen, für Parkett, Bohlen, Bretter, Sparren, Masten, Pfähle, Stangen, Kantholz, Latten, Parkettbretter, Schnittholz, Schwellen X A 057 Brennholz, Holzkohle, Kork, Holz- und Korkabfälle 0571 Brennholz, Holzabfälle, belastetes Altholz, Holzhackschnitzel, Holzschwarten, Spreißelholz X A 0572 Faschinen A 0573 Holzkohle, Holzkohlenbriketts A 0574 Kork, roh, Korkabfälle, Korkausschussrinde A 06 Zuckerrüben Güter- nummer Güterart Ein- leitung in das Gewässer Abgabe an Annahmestellen zur Kanalisation Abgabe an Annahmestellen zur Sonderbehandlung Bemerkungen 060 Zuckerrüben 0600 Zuckerrüben A 09 Sonstige pflanzliche, tierische und verwandte Rohstoffe Güter- nummer Güterart Ein- leitung in das Gewässer Abgabe an Annahmestellen zur Kanalisation Abgabe an Annahmestellen zur Sonderbehandlung Bemerkungen 091 Rohe Häute und Felle 0911 Häute und Felle, roh X X S 0912 Lederabfälle, Ledermehl B A 092 Natürlicher und synthetischer Kautschuk, roh und regeneriert 0921 Guttapercha, roh, Kautschuk, natürlich oder synthetisch, Kautschukmilch, Latex B A 0922 Kautschukregenerat B A 0923 Kautschukabfälle, Kautschukwaren, alt, abgängig B A 099 Sonstige pflanzliche und tierische Rohstoffe, nicht zur Ernährung (ausgenommen Zellstoff und Altpapier) 0991 Pflanzliche Rohstoffe, z. B. Bambus, Bast, Espartogras, Farbhölzer, Harze, Kopal, Polsterwatte, -wolle, Rinden zum Färben, zum Gerben, Saaten, Samen, Sämereien, nicht spezifiziert, Schilf, Seegras A S 3) 0992 Tierische Rohstoffe, z. B. Blutkuchen, -mehl, Federn, Knochenmehl B A 0993 Abfälle von pflanzlichen und tierischen Rohstoffen A 0994 Abfälle von tierischen Rohstoffen X A Bemerkungen: 1) garantiert unbehandelt 2) für gebeiztes Saatgut: S Stand: 01. Januar 2018
Das Projekt "Reinigung von Viskose-Abluft unter Herstellung technisch konzentrierter Schwefelsaeure (Recycling-Verfahren)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Süd-Chemie AG durchgeführt. Bei der Produktion von Zellwolle, Rayon und Zellglas nach dem Xanthogenatverfahren fallen ausserordentlich grosse Mengen an Schwefelwasserstoff und Schwefelkohlenstoff in der Abluft an. Wegen der grossen Geruchsintensitaet dieser Stoffe muessen sie aus der Abluft entfernt werden. Die Herstellung von Schwefelsaeure - die wieder bei der Viskoseherstellung eingesetzt werden kann - aus dem Schwefelinhalt der Viskoseabluft soll entwickelt werden. Angestrebt wird eine Verbesserung des Standes der Technik zur Fortschreibung der TA-Luft und die Uebertragung auf Altanlagen (Rechtsinstrument Para. 7 BImSchG)
Das Projekt "Schwermetalle - Quellen und Schicksal beim Aufschliessen und der Anreicherung in der Papier- und Kartonproduktion" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Darmstadt, Institut für Papierfabrikation, Abteilung für Umweltforschung durchgeführt. Objective: Study of the fate of heavy metals during paper and board production. General Information: Potential sources of heavy metals in paper and board industry, like cooking liquors, sodium hydroxide, aqueous chlorine solutions during pulping and bleaching, machinery corrosion and different diffuse substances during recycling, are investigated and possibly quantified in terms of heavy metals, e.g. Cd, Hg, Pb, Cr, enrichment in paper and board. This is due to the fact that cellulose fibres have active, negatively charged groups on their surface which are likely to bind and exchange metal ions. Thus virgin fibres as well as recycled fibres come into contact with heavy metals which can be found in the above mentioned substances and solutions needed for producing paper. Several paper mills are examined and metal concentrations in the produced paper as well as in the raw material are measured.
Das Projekt "Minimierung der Schadstoffbelastung von Abwaessern aus dem Textildruck in Europa durch den Einsatz natuerlicher Verdickungsmittel und Additive" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Deutsche Institute für Textil- und Faserforschung Stuttgart, Institut für Textilchemie durchgeführt. General Information: In reactive printing usually sodium alginates or mixtures with carboxymethylated polysaccharides are used as thickening agent, but in some cases (using Viscose and bifunctional reactive dyes) reaction takes place resulting in unacceptable fabric handle. To prevent this, it is necessary to use synthetic thickeners (polyacrylic acids, polymaleic acids), which do not react with reactive dyes. Using these polymers two big problems occur: the outline sharpness is bad and also the biodegradability of the synthetic thickener is not given, leading to persistence in the effluent. Printing trials with natural thickeners have shown, that different additives can prevent the disaster of fabric stiffness. Therefore the use of additives and biodegradable natural thickeners will lead to an environmental-friendly printing process with reduced wastewater pollution. Since the effluents of more than one-hundred European printing houses are still polluted with a total of 450.000 t of washed out paste in every year, the benefits of non persistent thickeners to the European water quality become obvious. The aim of the proposed project is the research and development of environmental-friendly additives for their use in reactive printing in an innovative way. Wastewater might become minimized and presumably reduced at least twice by the common application of natural and biodegradable thickeners with additives. The R and D-work will start with the investigation of additives with different chemical structure. It should be possible to classify the compounds in a list of efficiency according to their chemical structure by analytical methods. Based on this screening/results new and more effective chemical compounds have to be synthesized and tested. The most effective compounds should be used for further investigations and applications in pastes with respect to wastewater pollution. The next step is the application of the additives with different natural thickeners and variable mixtures, because most of the printers want to mix thickeners. This work will result in concrete values for additives depending on substitution degree of the thickeners. The theology of these paste have to be measured including the influence on printing quality, fixation rate and coloration. In addition to this fastness and wastewater depollution has to be determined. After these basic tests in laboratory printing trials will be done in pilot plants and bulk production to improve paste recipes and to show the application spectrum of these basic compounds. Project results will be profitable for textile auxiliary producers and thickener manufacturer as well as for end-users like printing houses in every country of Europe. Particularly, the European water quality will benefit most. Prime Contractor: Deutsches Institut für Textil- und Faserforschung Stuttgart; Denkendorf; Germany.
Das Projekt "Biologische Entfaerbung/enzymatische Entfaerbung als umweltfreundliche Loesung fuer das Recycling von Altpapier" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Darmstadt, Institut für Papierfabrikation durchgeführt. Objective: The objective of this project is to develop appropriate environmentally friendly enzymatic deinking as a solution to deinking difficulties relatd to ink detachment. General Information: Bio-deinking is an alternative to prevailing solutions requiring more chemicals and energy. After identification of these difficulties (responsible paper grades and printing methods), and analysis of their origin (ink composition, nature of bonding between ink and fibre surface), enzymes will be selected, purified and tested at laboratory scale for deinking of wood free and wood containing papers, printed with hard to detach inks. The most promising results will be scaled up by producing larger amounts of the selected enzymes, and by conducting pilot plant deinking in continuous process. The effect of deinking enzymes on paper production rate and paper quality, as well as on water system quality, will be evaluated. Finally full scale mill trials will be performed taking into account the results of the pilot plant trials, to get an overall evaluation of the proposed process. Economic and environmental impacts of the proposed process will be evaluated. Basic research, trials on pilot plant scale and industrial development will be considered in he frame of the present project. The consortium in charge of this project includes all the skills necessary to reach the objectives: four research institutes experienced in enzymology, papermaking (recycling and deinking) and paper properties, an enzyme manufacturer, two papermakers operating deinking plants using wood free and wood containing raw materials. This project will contribute to the development of environmentally friendly technologies: bio-deinking will help to reduce the amount of chemicals used for deinking in the slushing stage. Bio-deinking could also be considered as an alternative to hot dispersing (the most common solution to detach hard to detach ink) and thus contribute to reduce thermal and mechanical energy consumption. Another important consequence will be the reduction of dissolved material (COD), in the effluents. Prime Contractor: Centre Technique de l'Industrie, dos Papiers, Cartons of Celluloses, Groupe 'Fibres Recyclees'; Grenoble Cedex 9; France.
Das Projekt "NaCoPa - Functional Bio-based Nano-coating for Paper Applications" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Freiburg, Fakultät für Umwelt und natürliche Ressourcen, Juniorprofessur für Biobasierte Materialwissenschaften durchgeführt. The development of sustainable paper coatings as a replacement for traditional polymers based on fossil oils, waxes and fluorderivates becomes urgent in view of depleting oil resources and paper recycling. In this project, we propose to control the surface properties of papers by applying an innovative biopolymer coating in combination with nanocellulose additives such as microfibrillated cellulose (MFC) and cellulose nanowhiskers. We aim at controlling barrier-properties water-repellence, gas diffusion and printability of paper surfaces with renewable materials. As the latter can be derived from side-streams of the pulping process, residual materials will be better valorized. Especially, applied and fundamental research will address the following questions : - Can nanoscale additives be processed in combination with a biopolymer and applied to paper surfaces? - How do the coating and coating additives interact with a paperweb as open porous substrate? - What is the influence of the coating topography and chemistry on surface properties and barrier performance (i.e. water repellence and gas diffusion) of coated papers? In a first step, nanoscale coating additives will be produced by mechanical and chemical treatments of pulp residues that include small cellulose fiber rejects. The selection of suitable resources can be made in cooperation with Brazilian partners. The pulp treatment parameters will be tuned in order to narrowly control the morphology of the resulting additives. In a second step, favourable biopolymer matrices such as polylactic acid or polyhydroxyalkanoates will be selected as a matrix material for the coating. The main focus of this project is on improving the compatibility of the nanocomposite coating. At present, favourable processing of such nanocomposites remains one of the main obstructions in their final application. Therefore, extensive examinations of the flow behaviour and interface phenomena will be made by rheological studies. They will allow to get insight in the phase-behaviour of the composite coating and determine processing parameters that are in agreement with industrial application conditions. The coating composition will be optimized to improve the processability: we suggest to adsorb specific hydrophobic moieties at the surface of the nanocellulose additives, or to selectively modify the biopolymer matrix to improve the homogeneous distribution of additives in the coating. Finally, the coating performance will be evaluated in terms of chemical, thermal, mechanical and surface properties. A model will be develop to describe relations between composition, bulk morphology and surface properties to predict to coating performance. As such, we suggest a multidisciplinary approach by combining materials engineering, polymer chemistry, nanotechnology and mechanical sciences in order to provide practical and more fundamental insights in design of nanocomposite coatings.
Das Projekt "Teilvorhaben 8B: Erhöhung der thermischen Stabilität cellulosischer Spinnfasern - Inhibierung des thermischen Abbaus und Versuche im Pilotmaßstab" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Cordenka GmbH durchgeführt. Förderphase 1: Bei Cellulosefasern tritt bei erhöhten Temperaturen eine thermisch induzierte Reduktion der mechanischen Eigenschaften verbunden mit Farbänderungen ein. Ziel des Vorhabens war die Inhibierung der thermischen Alterung cellulosischer Fasern, um für diese Materialien neue Anwendungsbereiche z.B. als Verstärkungsfasern in Elastomeren oder Thermoplasten mit erhöhten Verarbeitungs- und Dauergebrauchstemperaturen zu erschließen. Da technische Cellulosefasern in vielen bewährten Anwendungen in eingebetteter Form vorliegen, lag der Forschungsschwerpunkt auf der Konservierung der mechanischen Eigenschaften. Potentiell wirksame Stabilisatoren sollten vorzugsweise in Form wässriger Lösungen oder Dispersionen vom Faden aufgenommen werden. Erfolgversprechende Ansätze sollten näher betrachtet und in den Pilotmaßstab übertragen werden. Die anwendungstechnische Evaluierung im Kontext der Thermoplastverstärkung erfolgte beim Kooperationspartner Fraunhofer IAP. Förderphase 2: Die in Förderphase 1 erreichte Verbesserung der thermischen Stabilität cellulosischer Spinnfasern (Rayon) führte zur Erweiterung deren Anwendungen um Einsatzgebiete mit erhöhten Dauergebrauchstemperaturen. So wurde im Bereich der Thermoplastverstärkung in ersten Compoundierversuchen mit besagten Thermofasern und Polypropylen eine Farbstabilisierung beobachtet. Das generelle Problem der Verfärbung, v.a. bei höherschmelzenden Thermoplasten wie Polyamid, blieb jedoch ungelöst. Das Hauptziel der zweiten Förderperiode stellte also die Konservierung oder sogar die Verbesserung der mechanischen Kennwerte sowie die Verringerung der Verfärbung solcher Polyamid/Rayon-Komposite dar.
Das Projekt "Semistrukturbauteile für Sichtanwendungen im Automobilinnenraum auf der Basis neuartiger rayonbasierter Verbundwerkstoffe" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Faurecia Innenraum Systeme GmbH durchgeführt. Zielstellung des Gesamtprojekts ist die Entwicklung von Automobil-Innenbauteilen in Sichtanwendung (Türrahmen, Instrumententafel) auf der Basis neuartiger Rayon-verstärkter Verbundwerkstoffe. Hierzu ist das System Polypropylen-Rayon-Reifencord durch eine gezielte Rezepturentwicklung (Basispolymer, Additivkomponenten, Faseranteil usw.) an die erforderlichen Einsatzbedingungen anzupassen, wobei spezifische Materialparameter und Bauteileigenschaften zu erreichen sind. Die eigentliche Materialentwicklung erfolgt schwerpunktmäßig im Fraunhofer Institut für Angewandte Polymerforschung (IAP), das als Unterauftragnehmer auftritt. Schwerpunkte bei Faurecia bilden das Upscaling des Compoundierprozesses, die Versuchsmusterherstellung, die mathematische Modellierung des Fertigungsprozesses bzw. der Werkzeugauslegung und die Bauteilvalidierung. Dabei wird Faurecia durch das Fraunhofer IAP durch Know-how-Transfer und flankierende Struktur- und Eigenschaftsuntersuchungen unterstützt. Letztendlich soll ein validiertes Versuchsmuster eines Automobilinnenbauteils im Sichtbereich als Grundlage für eine Serienentwicklung erstellt werden.
Das Projekt "Teilvorhaben 2: Entwicklung einer Basistechnologie zur Herstellung ligninbasierter Carbonfasern, welche es ermöglicht kostengünstige Carbonfasern für neue Volumenmärkte bereitzustellen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Faserinstitut Bremen e.V. durchgeführt. Ziel ist die Realisierung ligninbasierter C-Fasern mit einem Eigenschaftsprofil von 1,5 GPa Zugfestigkeit und 150 GPa Zugmodul. Voraussetzungen dafür sind die Bereitstellung von maßgeschneiderten Ligninen, die Entwicklung geeigneter Spinnprozesse zur Erzeugung von Ligninfilamenten und die intensive Untersuchung des Konvertierungschrittes (Stabilisierung und Carbonisierung) zur Umwandlung des Precursors in eine C-Faser. Die kombinierte Anwendung von unterschiedlichen analytischen Methoden soll eine detaillierte Untersuchung der vielschichtigen Strukturveränderungen ermöglichen und liefert damit die Grundlage für eine Optimierung der jeweiligen Entwicklungsstufen. Zu Beginn steht die Charakterisierung des Lignins im Mittelpunkt, um strukturelle Charakteristika des Lignins zu erfassen. Die Eignung des Lignins für die Spinnprozesse und die Konvertierung soll anhand einer möglichst einfachen Methodik (Monofilament, Temperaturregime an Pulverprobe, etc.) überprüft werden, um Erkenntnisse zur Struktur-Eigenschafts-Korrelation zu gewinnen. Die chemische Modifizierung soll aufgedeckten Nachteilen entgegenwirken und das Spinn- als auch Konvertierungsverhalten positiv beeinflussen. Anschließend erfolgt die Prozessentwicklung zur Herstellung eines gesponnenen Lignin Precursors im industrienahen Maßstab (kleiner als 1000 Filamente). Wichtigstes Kriterium ist hierbei neben der Weiterverarbeitbarkeit die Orientierung der Ligninmoleküle innerhalb der Filamente, da dies maßgeblich die späteren mechanischen Kennwerte der C-Faser beeinflusst. Abschließend erfolgt die Konvertierung von Präkursoren zu C-Fasern. Die ablaufenden Prozesse sind äußerst komplex und stark vom Substrat (PAN, Pech, Rayon) und den Prozessbedingungen wie Temperatur, Verweilzeit, Atmosphäre, Fadenspannung, etc. abhängig. Für die neuartigen Lignin-Präkursoren müssen die jeweiligen Prozessbedingungen grundlegend neu ermittelt werden, wobei ebenfalls Rückschlüsse auf die günstigste Präkursor-Struktur gezogen werden müssen.
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| Förderprogramm | 46 |
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